Replikate sind keine Kopien
Beispiele für versch, Verfahren
Asynchrone Replikation wichtig? Fragen!

Anwendungsgebiete

Innerhalb von Data-Warehouse-Systemen: Es bietet sich die Replikation sowohl beim Dateneingang als auch bei der Propagierung der Datenbeständen innerhalb des DWS beispielsweise zum Aufbau von Data-Mart-DBs an.

Write-All-Ansätze

ROWA

= Read-one-Write-all * Eine logische Schreiboperation --> physische Schreiboperation auf allen Kopien * Eine logische Leseoperation --> eine log. Leseoperation auf einem beliebigen Replikat * bevorzugte Behandlung von Lesern * Sehr Hohe Kosten für Änderunge:
-Schreibsperren bei allen Replikaten und Erweiterung des 2-Phasen-Commits (1. Phase: Änderung an alle Knoten übertragen 2. Phase: Änderungen an allen Replikaten vornehmen) => Aufwand steigt mit Repl.-Grad * Änderungstransaktion Abhängig von Verfügbarkeit aller Replikate (wenn nicht alle Erreichbar, Änderun nicht erfolgreich)

ROWAA

Nur verfügbare Replikate werden geändert (also auch mgl. wenn ein Knoten nicht erreichbar)
Für ausgefallene Rechner werden Änderungen protokolliert und bei Wiederanlauf nachgefahren
Hoher Aufwand für Änderungsoeprationen bleibt
Zusätzlicher Validierungswaufwand bei Knotenausfällen
Aber: Funktioniert bei NEtzwerk-Partitionierungen

Primary-Copy

Effiziente Bearbeitung von Änderungen, da alle Änder synchron nur an einer Kopie: Primärkopie
Verzögerte/Asynchrone Aktualisierung der anderen Knoten durch PC-Knoten
Vorteile:
-Hohe Änderungsverfügbarkeit
-Einsparen von Nachrichten (Mehrere Aktualisierungen können gebündelt verschickt werden)
-Um Engepässe zu vermeiden können die Primärkopien versch. Objekte an versch. Knoten abgelegt werden (Möglichst da wo Objekt am häufigsten benötigt wird)
Nachteil:
-Lesetransaktion auf lokalem, möglicherweise veraltetem Replikat -Bei Netwerk-Part.: Nur noch Änderungen in Partition mit PC
Andere Partition: können (möglicherweise veraltete) Replikate lesen -Knotenausfall: Kein Schreiben mehr ODER Wählen neuer PC

Versch. Realisierungs-Alternativen

Sperren aller Replikate bei Änderungen, aber synchrone Aktualisierung nur auf PC:
-Änderungen werden von allen Knoten zumindest bemerkt
-Lesen eines bel. Replikats mögl. sofern bemerkte Änderung auch eignetroffen sind
-Geringe Änderungsverfügbarkeit: wie bei ROWA
Sperren der PC beim Lesen
-Lesen auf PC (Replikaiton wird nicht genutz!)
-oder: Sperren von PC, Lesen auf lok. Kopie (Test ob lok. Kopie aktuell ist muss gemacht werden)
Ohne Synchronisation
-Lokales Lesen ohne Sperren
-Möglicherweise veraltetes Replikat

Voting-Verfahren

Vor einem Zugriff wird abgestimmt, ob Zugriff zulässig oder nicht

Mehrheits-Voring

Lesen und Schreiben verlangt Zugriff auf Mehrheit der Replikate
Ändern: Sperren und Ändern der Mehrheit der Replikate
Lesen: Sperren der Mehrheit der Replikate, Lesen des aktuellsten Replikats der gesperren Knoten
Fehlerfall: Solange ursprünglich Mehrheit erreichbar kann weiter gearbeitet werden.

Gewichtetes Votieren

Verallgemeinerung von Mehrheits-Voting
Jede Kopie erhält bestimmte Anzahl von Stimmen
Protokoll:
-Lesen: erforder R Stimmen (Lese-Quorum) - wenn erworben wird aktuellstes Replikat aus Quorum gelesen
-Schreiben: erforder W Stimen (Schreib-Quorum) - wenn erworben, werden alle Replikate in Quorum geschrieben
Bestimmen der Quoren so das gilt:
R + W > V (=Summe aller Stimmen)
-Jedes Lesequorum überlappt mit jedem Schreibquorum --> garantierte Erkennung von Lese/Schreib-Konflikten -Jedes Lesequorum enthält mind. ein aktuelles Replikat
2 x W > V
-Zwei Schreibquoren müssen überlappen
-Garantiert erkennen von Schreib/Schreib-Konflikten
Damit kann man Trade-Off zwischen Lesen und Schreiben bestimmen sowie Leistung/Verfügbarkeit machen
Flexibilität:
• Hohes Gewicht an einem Replikat: Besonders schneller Zugriff
• Kleines R, Grosses W: Hohe Verfügbarkeit für Leser, Geringe Verfügbarkeit für Schreiber
• Kleines W (soweit möglich), Grosses R: Geringere Verfügbarkeit für Leser dafür höhere Verfügbarkeit für Schreiber
• Replikate mit Null-Votum: Leicht zu erzeugen und zu entfernen, ohne das laufende Protokoll zu beeinträchtigen
Spezialfälle • Mehrheitsvotieren: Stimmengewicht 1; R=W=(V/2 +1)
• ROWA: Stimmengewicht 1; R=1; W=V
• Primary Copy: Gewicht 1 für Primärkopie - Alle Übrigen: Gewicht 0