B Ds Clouds

Bancos de Dados em “Clouds”

Bancos de Dados em “Clouds”

Erik Williams Zirke Osta
Rafael Brundo Uriarte

Agenda
● Introdução;

● Fundamentos;

● Estudo comparativo das Ferramentas;

● Conclusões e Trabalhos Futuros.

Motivação
● Cloud Computing:
● Mudança no modelo de fornecimento de serviços
de TI;
● Alvo de muitos estudos e pesquisas;
● Oportunidade única de progredir e ajudar a quebrar
alguns dos atuais paradigmas da computação;
● Impacto no modo de desenvolver software e gerir
recursos computacionais.

Breve Definição
● Cloud Computing é o fornecimento de recursos
computacionais para terceiros por fornecedores
independentes e distribuídos geograficamente. Um
cliente contrata recursos computacionais ao invés de
usar recursos locais e não precisa saber onde os
recursos estão instalados.
● Podem ser fornecidos deste modo:
● Infra-estrutura;
● Software;
● Plataformas de desenvolvimento;
● Bancos de dados.

Historia de Cloud Computing
● Origens do nome;

● Utility Computing:
● “As redes de computadores ainda estão na sua
infância, mas, assim que estiverem crescendo e
ficando mais sofisticadas, provavelmente
veremos a expansão do utility computing, que
como energia elétrica e telefone, serão serviços
fornecidos nas casas e escritórios pelo país.”
Leonard Kleinrock

Definição de Cloud Computing

● “Cloud é um tipo de sistema paralelo e
distribuídos que consiste de uma coleção de
computadores inter-conectados e virtualizados
que são dinamicamente “instanciados'' e são
apresentados como um ou mais recursos
computacionais baseados em acordos de nível
de serviços pré-estabelecidos o provedor do
serviço e o clientes.”
Rajkumar Buyya

Tendências

● Buzzword;

● Momento do Cloud Computing:
– Barateamento do hardware;
– Recursos Ociosos;
– Amadurecimento das tecnologias base.

Tendências

Tendências
Google search trends para o termo Cloud Computing, de Janeiro de 2007 até Março de 2009.

Vantagens

● Flexibilidade/Escalabilidade;

● Tecnologia de Ponta;

● Informação em qualquer lugar;

● Custos!!!

Principais Problemas

● Compatibilidade (Falta de Padronização);

● Segurança;

● Disponibilidade.

Outras Definições

● SaaS(Software as a Service);

● IaaS(Infrastructure as a Service);

● PaaS(Platform as a Service);

● DbaaS(Database as a Service).

Fundamentos do DbaaS

● Database As a Service:
● Informação de qualquer lugar;

● Escalabilidade;

● Performance;

● Uso sob demanda.

Bases Relacionais
● Funcionam bem em poucos nós;
● Dificuldade de cuidar dos princípios básicos do
ACID em bases distribuídas;
● JOINS e outras operações são caras e não
escaláveis;
● É necessário uma solução para que a base de
dados possua bom desempenho e seja
altamente escalável.

Valor e chave( Key/Value Databases )
● Sacrifica muitos recursos pela escalabilidade;
● Não existe relações explicitas definidas entre
domínios;
● Domínios sem definir esquemas;
Carro
Key Atributos
● Orientada a atributos. 1 Fabricante: Ford
Modelo: Ecosport
Cor: Prata
Ano: 2008

2 Fabricante: Ford
Modelo: Ecosport
Cor: Amarelo
Ano: 2009
Transmissão: Auto

Key/Value Databases
● Vantagens:
● Foco na Escalabilidade;
● Mais próxima do problema dos programadores ;
● Desvantagens:
● Integridade tem que ser
garantida pela aplicação;
● Domínios são atrelados as
aplicações;
● Compatibilidade;

Ferramentas Selecionadas
● AmazonSimpleDB;

● Drizzle;

● FathomDB;

● Google BigTable;

● Vertica.

AmazonSimpleDB
● SGBD Orientado a chave ( Key/Value ):
● A query só pode ser executada em até 5 segundos;

● Os atributos são todos Strings:
– Strings de até 1024 bytes;
– 256 atributos por Domínio;

● Não garante a consistência dos dados;

● É fornecido através de serviços.

Drizzle
● SGBD Semi-Relacional
● Para melhorar a escalabilidade não possui:
– stored procedures
– query cache
– prepared statements
– Views
– Triggers
– Grants
● O fonte e instaláveis estão disponíveis.

FathomDB
● SGBD Relacional:
● Relacional;
● Utiliza padrões do MySQL;
● Grande preocupação com monitoramento e backup
dos dados;
● Usa o serviço de Cloud da Amazon(E2C);
● É fornecido como serviço.

Google BigTable
● SGBD Orientado a chave ( Key/Value ):
● É utilizado no Youtube, Google Maps e outras apps;

● 500mb gratuitos para os primeiros 500 registros;

● Custos até 10 vezes menores que da Amazon
SimpleDB;


Vertica
● SGBD Analítico:
● Grande preocupação com performance;
● Pode ser usada na Cloud da Amazon(E2C);

Forma de Modelo de Esquema
Ferramenta APIs Administração
Distribuição Dados Explicito

Replicação,Back
FathomDB Serviço Relacional SIM Java up,
Monitoramento

Vertica Serviço Analítico SIM ODBC Compressão

Estruturada Esquema dinâmico
Java, SOAP,
AmazonSimpleDB Serviço (Attribute-oriented e flexivel, mas não
REST,C#, Python -
key/value) obrigatório

Estruturado Esquema dinâmico SOAP, REST, Compressão,
Google Bigtable Serviço (Attribute-oriented e flexivel, mas não Java, C#, Perl, Caching,
key/value) obrigatório PHP,VB.NET Replicação

Facilidade de
JDBC,PHP,
Drizzle Instalável Semi-Relacional SIM instalação e
Python,
gerenciamento

Análise das Ferramentas
● Ferramentas analisadas ainda não estão
maduras;

● Novas ferramentas surgindo no mercado;

● Banco de Dados Relacionais parece não ser
tão adequado para Bases em uma Cloud.

Áreas de Pesquisa

● Pesquisas privadas avançadas;

● Pesquisas acadêmicas começam a dar sinais
de melhora;

● Laboratório LRG/UFSC.

Ferramentas para Cloud Computing
● Eucalyptus;

● CloudSim;

● VCL.

Conclusão e Trabalhos Futuros

● DBaaS ainda está em seus primeiros passos;
● É um mercado que tende a crescer
rapidamente;
● Ferramentas ainda não estão maduras;
● Falta compatibilidade entre as Clouds;
● Se o projeto precisa de grande escalabilidade,
DbaaS é ideal.

Bibliografia
● Market-Oriented Cloud Computing: Vision,
Hype, and Reality for Delivering IT Services as
Computing Utilities. Rajkumar Buyya;
● An Internet vision: the invisible global
infrastructure. Leonard KleinRock;
● Bigtable: a distributed storage system for
structured data;
● Websites das respectivas ferramentas;
● Outros, ver artigos;

Bancos de Dados em Clouds

Erik Williams Zirke Osta
Rafael Brundo Uriarte

Mais Sobre Key/Value DB
Quando usar uma key/value Db:
●

● Quando os dados são orientados a documento;

● Quando o ambiente de desenvolvimento é
orientado a objeto este tipo de base pode
reduzir o tempo de implementação e a
necessidade de adaptar o código;

● A aplicação é simples e pode ser usada com
este tipo de base;

● Quandos a principais preocupações são
grande escalabilidade, uso sob-demanda ou
custos.

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