BDA'02 1 Tolérance aux fautes (TaF) adaptable pour les systèmes à composants : application à un gestionnaire de données Phuong-Quynh Duong, Elizabeth Pérez-Cortés, Christine Collet NODS-LSR/IMAG

2BDA'02 Plan Motivation Motivation Objectif Objectif Démarche Démarche Niveau de TaF Niveau de TaF Choix des éléments Choix des éléments Intégration des éléments (redondance, détection, récupération) Intégration des éléments (redondance, détection, récupération) Application de la démarche aux gestionnaires de données Application de la démarche aux gestionnaires de données

3BDA'02 Motivation Une application Besoins de fiabilité Applicatio n fiable 1. Éviter que les fautes se produisent 2. Tolérer les conséquences

4BDA'02 Motivation Une application Niveau de TaF Application tolérante aux fautes

5BDA'02 Motivation Travaux existants sur la TaF adaptable Travaux existants sur la TaF adaptable Peu de choix en termes dadaptation Peu de choix en termes dadaptation Approche « boîte-noire » Approche « boîte-noire » Constation : pour une TaF adaptable et efficace, les activités de TaF ne peuvent pas être orthogonales aux activités métier de lapplication. Constation : pour une TaF adaptable et efficace, les activités de TaF ne peuvent pas être orthogonales aux activités métier de lapplication.

6BDA'02 Objectif Fournir la tolérance aux fautes à la demande avec plus de flexibilité Fournir la tolérance aux fautes à la demande avec plus de flexibilité Hypothèse : applications cibles à base de composants gris Hypothèse : applications cibles à base de composants gris Composants gris exposent leur architecture internes Composants gris exposent leur architecture internes Solution : canevas de tolérance aux fautes Solution : canevas de tolérance aux fautes Ensemble dinterfaces avec une implantation partielle Ensemble dinterfaces avec une implantation partielle

7BDA'02 Plan Motivation Motivation Objectif Objectif Démarche Démarche Niveau de TaF Niveau de TaF Choix des éléments Choix des éléments Intégration des éléments (redondance, détection, récupération) Intégration des éléments (redondance, détection, récupération) Application de la démarche aux gestionnaires de données Application de la démarche aux gestionnaires de données

8BDA'02 Démarche 1. Exprimer le niveau de TaF dune manière précise 2. A partir du niveau de TaF Déduire les éléments redondants Déduire les éléments redondants Déduire les éléments de surveillance et danalyse associés Déduire les éléments de surveillance et danalyse associés 3. Faire évoluer larchitecture de lapplication cible en intégrant les éléments choisis en 2 => Canevas de TaF : ensemble dinterfaces

9BDA'02 Démarche (suite) Personnalisation (customization) Personnalisation (customization) Application de la démarche avant lexécution Application de la démarche avant lexécution => Canevas de personnalisation Adaptabilité dynamique (adaptivity) Adaptabilité dynamique (adaptivity) Application de la démarche durant lexécution Application de la démarche durant lexécution => Canevas dadaptabilité

10BDA'02 Plan Motivations Motivations Objectif Objectif Démarche Démarche Niveau de TaF Niveau de TaF Choix des éléments (redondance, détection, récupération) Choix des éléments (redondance, détection, récupération) Intégration des éléments Intégration des éléments Application de la démarche aux gestionnaires de données Application de la démarche aux gestionnaires de données

11BDA'02 Niveau de TaF Classes de fautes prises en compte Byzantine ValeurRéponse tardive Omission Panne franche AB une faute B est aussi une faute A amnésique partiellement amnésique pausedéfinitive

12BDA'02 Niveau de TaF Définition FT(S) = { } f {panne franche, omission, réponse tardive, valeur, byzantine} l {nothing, signaling, unmasking, masking} l(f1) l(f2) if f1 f2 nothing < signaling < unmasking < masking

13BDA'02 Plan Motivation Motivation Objectif Objectif Démarche Démarche Niveau de TaF Niveau de TaF Choix des éléments (redondance, détection, récupération) Choix des éléments (redondance, détection, récupération) Intégration des éléments Intégration des éléments Application de la démarche aux gestionnaires de données Application de la démarche aux gestionnaires de données

14BDA'02 Choix des éléments A partir du niveau de TaF Eléments redondants (récupération incluse) Eléments redondants (récupération incluse) Eléments de surveillance Eléments de surveillance Eléments danalyse des informations de surveillance Eléments danalyse des informations de surveillance 3 tableaux 3 tableaux Le contenu des 3 tableaux est établi selon létat de lart Le contenu des 3 tableaux est établi selon létat de lart

15BDA'02 Eléments redondants UnmaskingMasking Panne franche amnésique, partiellement amnésique Checkpointing, Journalisation Duplication ( duplication passive) Panne franche définitive Duplication passive -idem- OmissionJournalisation(req,res)-idem- Réponse tardive X-idem- ValeurN/A Duplication active avec au moins 3 copies ByzantineN/A-idem-

16BDA'02 Eléments de surveillance Classe de fautes Informations diagnostiques Panne franche Messages de battements de coeur Omission Moment où la requête est livrée et ACK quand la réponse est envoyée Réponse tardive Moment où la requête est livrée et la réponse correspondant Valeur Messages envoyés vers dautres systèmes Byzantine Toutes les informations décrites au dessus

17BDA'02 Processus danalyse Classe de fautes On suppose que la faute ait lieu si Panne franche Le message de battement de cœur narrive pas au moment prévu Omission Pas dACK reçu à T+ t Réponse tardive Comme le cas domission Valeur La valeur est différente de la valeur majoritairement trouvée du même message Byzantine Combinaison de lanalyse pour le cas domission et de valeur

18BDA'02 Choix des éléments FT(S) = { } Éléments danalyse Eléments de surveillance Eléments redondants

19BDA'02 Plan Motivation Motivation Objectif Objectif Démarche Démarche Niveau de TaF Niveau de TaF Choix des éléments (redondance, détection, récupération) Choix des éléments (redondance, détection, récupération) Intégration des éléments Intégration des éléments Application de la démarche aux gestionnaires de données Application de la démarche aux gestionnaires de données

20BDA'02 Application de lapproche à un gestionnaire de données Modèle de composants Modèle de composants Architecture du gestionnaire de données Architecture du gestionnaire de données Service de persistance Perseus Service de persistance Perseus Un premier niveau de TaF (crash, unmasking) Un premier niveau de TaF (crash, unmasking) Un deuxième niveau de TaF (crash, masking) Un deuxième niveau de TaF (crash, masking)

21BDA'02 Modèle de composant contenu racine de composition conteneur Interface serveur Interface client liaison contrôleur un composant contrôleur

22BDA'02 Un gestionnaire de données Stockage Remplacement Cache Persistance Cache

23BDA'02 Un niveau de TaF : (crash, unmasking) Byzantine (n) Valeur (n) Réponse tardive (n) Omission (n) Panne franche (u) Surveillance : battements de coeur Eléments redondants : journalisation, checkpointing Récupération : trouver & installer un état cohérent en se basant sur le journal & checkpoint

24BDA'02 Un niveau de TaF : (crash, unmasking) Stockage Persistance Cache recover heartbeat checkpoint FACADEFACADE log surveillanc e récupération éléments redondants

25BDA'02 Un autre niveau de TaF : (crash, masking) Byzantine (n) Valeur (n) Réponse tardive (n) Omission (n) Panne franche (m) Surveillance : battements de coeur Eléments redondants : Duplication avec au moins 2 copies actives Récupération : implicite dans la duplication

26BDA'02 Un autre niveau de TaF : (crash, masking) Stockage Persistance Cache heartbeat Objet de liaison (duplication) create new replica Gestionnaire du niveau de TaF Canevas de duplication surveillance éléments redondants récupération

27BDA'02 Résumé Premiers résultats vers la TaF adaptable Premiers résultats vers la TaF adaptable Définition de la démarche Définition de la démarche Définition du niveau de TaF Définition du niveau de TaF Application de la démarche à un gestionnaire de données Application de la démarche à un gestionnaire de données A faire : A faire : Définir larchitecture fonctionnelle du canevas Définir larchitecture fonctionnelle du canevas Définir les interfaces du canevas, les patrons modélisant les interactions entre les éléments du canevas Définir les interfaces du canevas, les patrons modélisant les interactions entre les éléments du canevas Etudier laspect de ladaptabilité dynamique du canevas Etudier laspect de ladaptabilité dynamique du canevas