Processamento de Transações Distribuídas

Study Notes

Processamento de Transações Distribuídas

Transação: Unidade de trabalho que deve ser executada totalmente ou revertida totalmente, garantindo consistência e integridade de dados em sistemas distribuídos.
Características ACID:
- Atomicidade: "Tudo ou nada" - concluída totalmente ou nenhuma alteração.
- Consistência: Dados seguem regras de integridade antes e depois da transação.
- Isolamento: Cada transação parece ser executada separadamente.
- Durabilidade: Mudanças são permanentes após o commit, mesmo com falhas.

Protocolos Transacionais Distribuídos

2PC (Two-Phase Commit):
- Objetivo: Garantir confirmação/aborto consistente em todos os nós participantes.
- Fases:
  - Votação: Coordenador solicita "preparação" aos participantes; eles respondem "sim" ou "não".
  - Decisão: Se todos votarem "sim", o coordenador decide pelo commit; caso contrário, aborta.
- Desvantagem: Bloqueante, pois falha do coordenador deixa participantes em incerteza.
3PC (Three-Phase Commit):
- Objetivo: Tornar o commit não bloqueante, melhorando a tolerância a falhas do coordenador.
- Fases:
  - Votação (igual ao 2PC).
  - Pré-commit: Coordenador envia "pré-commit" aos participantes, que confirmam a recepção.
  - Commit Final: Coordenador envia "commit final" se não falhar; caso contrário, participantes decidem com base no pré-commit.
- Vantagem: Não bloqueante.
- Desvantagem: Maior overhead de comunicação e mais complexo.

Gestão de Falhas em Transações

Cenários de Falhas:
- Falha de Participantes:
  - Consulta log ao reiniciar;
  - "READY": consulta coordenador;
  - "COMMIT" ou "ABORT": executa a ação.
- Falha do Coordenador:
  - Novo coordenador é eleito;
  - Consulta participantes para determinar estado da transação e decide continuar ou abortar.
- Falhas de Rede:
  - Transações bloqueadas pela perda de comunicação entre participantes e coordenador.

Estratégias de Otimização de Transações

Minimizar Comunicação:
- Projetar transações com o mínimo de mensagens entre nós.
- Técnicas de fragmentação para operações locais.
Execução Paralela:
- Dividir transação em subtransações para execução simultânea em diferentes nós.
Replicação Estratégica:
- Replicar dados em locais estratégicos para reduzir latência de leitura e escrita.
Checkpointing:
- Criar pontos de verificação para reduzir tempo de recuperação após falhas.

Tecnologia: Apache Phoenix

Apache Phoenix: Camada SQL sobre HBase, permitindo consultas transacionais ACID com escalabilidade do HBase.
Características:
- Consultas SQL completas (JOINs, GROUP BY, HAVING).
- Transações ACID para consultas e atualizações.
- Integração com HBase para armazenamento e distribuição de dados eficientes.

Description

Teste seus conhecimentos sobre o processamento de transações distribuídas, suas características ACID e os protocolos envolvidos. Entenda os conceitos fundamentais como atomicidade, consistência, isolamento e durabilidade, além de descobrir como funciona o protocolo 2PC.