PhD Thesis, Universidade de Lisboa, January 2003
O uso generalizado de sistemas distribuídos é hoje uma realidade, materializada fundamentalmente através da Internet. Em consequência, a procura de aplicações e serviços tradicionalmente oferecidos através de sistemas específicos e em ambientes controlados, é cada vez maior. Isto inclui muitas aplicações de tempo-real, maioritariamente de missão-crítica, tais como tratamento de dados multimédia ou processamento em linha de transacções. Mas a Internet, tal como vários outros ambientes computacionais de menor dimensão, é naturalmente aberta e, como tal, imprevisível. Assim, para construir este tipo de aplicações de uma forma confiável, os arquitectos de sistemas têm de enfrentar, entre outros, o desafio de conciliar as necessidades de pontualidade com a imprevisibilidade do ambiente.
Esta tese contribui com um novo paradigma para tratar o problema da realização de acções atempadas na presença de pontualidade incerta. Propõe o modelo de sistema distribuído Timely Computing Base (TCB) para caracterizar de uma forma genérica ambientes de sincronia parcial e descreve um conjunto de serviços fundamentais, a serem disponibilizados por módulos de TCB locais. Propõe ainda alguns protocolos que poderão ser utilizados para construir estes serviços. A capacidade de construir aplicações confiáveis requer um tratamento exaustivo da causa fundamental dos comportamentos incorrectos que se verificam quando há falta de sincronismo: as falhas temporais. Esta tese introduz propriedades genéricas que ditam a correcção das aplicações e explica, para diversas classes de aplicações, a metodologia que deve ser seguida para que, com a ajuda da TCB, sejam asseguradas as propriedades e se atinga a confiabilidade desejada. Finalmente, a exequibilidade do modelo proposto é avaliada.
Distributed systems are widely used today, mostly supported by the Internet. In consequence, there is an increasing demand for networked applications and services traditionally available only in specific, controlled settings. This includes many real-time
applications, mostly mission-critical, such as multimedia rendering or on-line transaction processing. But the Internet, as well as many other small-scale computing environments, is open in nature and hence unpredictable. Therefore, to construct such applications in a dependable way, system architects have to face, among others, the challenge of reconciling the need for timeliness with the unpredictable nature of the environment.
This thesis contributes with a new paradigm to address the problem of doing timely actions in the presence of uncertain timeliness. It proposes the Timely Computing Base (TCB) distributed system model to handle partial synchrony in a generic way and describes a set of fundamental services to be provided by TCB local modules. It also proposes some protocols that may be used to construct these services. The ability to construct dependable applications requires a comprehensive treatment of the fundamental cause of misbehavior due to lack of synchronism: timing failures. The thesis introduces generic properties that dictate the correctness of applications and explains, for several classes of applications, the methodology that must be followed for the latter to secure these properties and achieve their dependability objectives with the help of the TCB. Finally, the feasibility of the proposed model is evaluated.
@masterthesis{Casimiro:phdthesis,
author = "Casimiro, A.",
title = "Timely Actions in the Presence of Uncertain Timeliness",
school = "University of Lisboa",
month = jan,
year = "2003",
abstractURL = "http://www.di.fc.ul.pt/~casim/papers/PhD/PhD.html",
documentURL = "http://www.di.fc.ul.pt/~casim/papers/PhD/PhD.pdf"
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