SGBD de alta escalabilidade com suporte a dados georreferenciados

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática e de Computadores

Validação do mecanismo de tolerância a falhas do SGBD InterBase através de injeção de falhas

O presente trabalho explora a aplicação de técnicas de injeção de falhas, que simulam falhas transientes de hardware, para validar o mecanismo de detecção e de recuperação de erros, medir os tempos de indisponibilidade do banco de dados após a ocorrência de uma falha que tenha provocado um FUDVK. Adicionalmente, avalia e valida a ferramenta de injeção de falhas FIDe, utilizada nos experimentos, através de um conjunto significativo de testes de injeção de falhas no ambiente do SGBD. A plataforma experimental consiste de um computador Intel Pentium 550 MHz com 128 MB RAM, do sistema operacional Linux Conectiva kernel versão 2.2.13. O sistema alvo das injeções de falhas é o SGBD centralizado InterBase versão 4.0. As aplicações para a carga de trabalho foram escritas em VFULSWV SQL e executadas dentro de uma sessão chamada LVTO. Para a injeção de falhas foram utilizadas três técnicas distintas: 1) o comando NLOO do sistema operacional; 2) UHVHW geral no equipamento; 3) a ferramenta de injeção de falhas FIDe, desenvolvida no grupo de injeção de falhas do PPGC da UFRGS. Inicialmente são introduzidos e reforçados os conceitos básicos sobre o tema, que serão utilizados no decorrer do trabalho e são necessários para a compreensão deste estudo. Em seguida é apresentada a ferramenta de injeção de falhas Xception e são também analisados alguns experimentos que utilizam ferramentas de injeção de falhas em bancos de dados. Concluída a revisão bibliográfica é apresentada a ferramenta de injeção de falhas – o FIDe, o modelo de falhas adotado, a forma de abordagem, a plataforma de hardware e software, a metodologia e as técnicas utilizadas, a forma de condução dos experimentos realizados e os resultados obtidos com cada uma das técnicas. No total foram realizados 3625 testes de injeções de falhas. Com a primeira técnica foram realizadas 350 execuções, com a segunda técnica foram realizadas 75 execuções e com a terceira técnica 3200 execuções, em 80 testes diferentes. O modelo de falhas proposto para este trabalho refere-se a falhas de crash baseadas em corrupção de memória e registradores, parada de CPU, aborto de transações ou reset geral. Os experimentos foram divididos em três técnicas distintas, visando a maior cobertura possível de erros, e apresentam resultados bastante diferenciados. Os experimentos com o comando NLOO praticamente não afetaram o ambiente do banco de dados. Pequeno número de injeção de falhas com o FIDe afetaram significativamente a dependabilidade do SGBD e os experimentos com a técnica de UHVHW geral foram os que mais comprometeram a dependabilidade do SGBD.

PTV - Pacote de Tempo de Validade para o SGBD Oracle

Embora há muito tempo já se tenha conhecimento da importância da recuperação de informações temporais, não existe um SGBD temporal que tenha sido desenvolvido unicamente para aplicações comerciais, que supra todas as necessidades e abranja todos os aspectos temporais necessários a estas aplicações. O SGBD da Oracle, a partir da versão 8i, possibilita a inserção de características temporais similares às de tempo de transação no BD, através de um pacote de tempo denominado Time Series Cartridge. Entretanto, em muitos casos, a utilização deste cartucho de tempo não é suficiente para que se possa implementar por completo tudo o que foi especificado na modelagem do sistema. A modelagem completa da realidade só é alcançada se forem utilizadas em conjunto as características de tempo de transação e de tempo de validade no banco de dados. Neste trabalho são sugeridos e implementados mecanismos para a inserção e o gerenciamento do tempo de validade no SGBD Oracle. O tempo de validade é administrado através da execução de funções, procedimentos, gatilhos e objetos, organizados em forma de um pacote, de maneira que este possa ser utilizado em conjunto com o Time Series Cartridge.

Potencialidades da cidade do Rio de Janeiro no contexto da política global do clima: um enfoque em árvores urbanas

Este trabalho objetivou traçar um percurso analítico da base institucional e material da gestão da arborização na cidade do Rio de Janeiro, visando a adoção de procedimentos para a quantificação do carbono armazenado nas árvores na malha urbana para possibilitar o conhecimento sobre o arboreto e o estabelecimento de objetivos quantificáveis, reportáveis e verificáveis de redução de emissões de gases de efeito estufa. Com a instituição da obrigatoriedade em nível nacional da metas de redução das emissões de gases de efeito estufa, através da Lei n 12.187/09, o município do Rio de Janeiro oficializou legalmente, com a Lei Muncipal n 5.248/11, o compromisso de adoção de medidas e programas de incentivo para reduzir as emissões de gases de efeito estufa na cidade. Entretanto, a única ação de mitigação controlada pelo município, com procedimentos regulamentados, é a compensação de emissões nas construções através do plantio de árvores. O acompanhamento da execução dos plantios de árvores, exigidos no licenciamento das construções é a atual forma de estabelecer objetivos quantificáveis, reportáveis e verificáveis de redução de emissões antrópicas de gases de efeito estufa no Município. De forma específica, foi realizada uma análise dos recursos institucionais e materiais disponíveis e potenciais à disposição do sistema de planejamento e gestão ambiental do município, com a proposição de criar um sistema de banco de dados (SGBD) da arborização urbana. O banco de dados estruturado ao longo da pesquisa, foi utilizado em um sistema de informação geográfico (SIG), onde foi possível realizar um estudo exploratório da estimativa de estoque de carbono em árvores em logradouros. A investigação desta pesquisa teve dupla expectativa: contribuir para a eficácia das ações de manejo e controle do arboreto urbano, com base no monitoramento contínuo dos serviços ambientais das árvores; e consolidar critérios analíticos habilitados para quantificar as alterações de fitomassa do arboreto urbano, em uma proposta de um plano de arborização para a cidade, até agora inexistente, que foi delineado ao final do trabalho, que seguramente irá garantir significativos benefícios ambientais, econômicos e sociais à sociedade.

Migração de banco de dados Oracle para PostgreSQL.

Preparação do ambiente operacional. Processo de migração do SGBD. Otimização de desempenho do PostgreSQL. Criação e restauração de cópias de segurança.

Projeto físico de Data Warehouse no Oracle: um estudo de caso.

Este trabalho visa compartilhar a experiência no projeto físico de um DW desenvolvido pela Embrapa Informática Agropecuária utilizando o SGBD Oracle. São apresentadas algumas características do Oracle que favorecem a manutenção e o desempenho de consultas a um DW em geral, utilizando como exemplo o DW específico.

Instalação e Configuração do PostgreSQL no Linux via código-fonte.

Apesar de exigir maior grau de dificuldade do que a instalação via pacotes, a instalação via código-fonte oferece uma infinidade de recursos em relação à primeira, tais como: definir a estrutura de diretórios para binários, bibliotecas, módulos, manuais e demais arquivos do SGBD conforme o desejado, o que facilita a organização, localização e manutenção do PostgreSQL; ativar suporte a um determinado idioma, para tradução de mensagens; construir suporte a determinadas linguagens ou módulos; definir alguns parâmetros padrões; além de conceber maior controle e segurança nas atualizações de versões do SGBD, evitando assim, atualizações automáticas indesejáveis por meio do sistema operacional e a conseqüente perda de bases de dados; entre outros. Para este trabalho, foi utilizado o sistema operacional Ubuntu Server 8.04.1, contudo, este tutorial é totalmente aplicável e compatível a outras versões Ubuntu, bem como a outras distribuições Linux, respeitando, é claro, as particularidades de algumas distribuições, como a estrutura de diretórios destes. Quanto ao SGBD PostgreSQL, foi adotado a versão 8.3.4, lançada em Setembro/2008, contudo, este tutorial se aplica também à versões inferiores 8.x.x deste SGBD.

Backup incremental e recuperação cronológica de dados no PostgreSQL.

Este documento consiste no estudo, análise e identificação de uma solução voltada para a recuperação de dados no Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD) PostgreSQL. A solução em recuperação de dados, aqui apresentada, foi testada e direcionada para o sistema operacional Linux Ubuntu, porém a mesma é compatível com outras distribuições, bem como passível de ser implementada e executada em outros sistemas operacionais, nos quais funcionam o SGBD PostgreSQL, resguardadas as suas respectivas peculiaridades, ou, basicamente, a nomenclatura e o formato dos comandos empregados relativos ao sistema operacional adotado.

Redes de Nova Geração: Uma Proposta para Cadastro em Sistemas de Informação Geográfica de Redes Fixas de Telecomunicações em Fibra Óptica

Dissertação apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Gestão do Território variante de Sistemas de Informação Geográfica e Detecção Remota

Desarrollo de aplicaciones en entorno de cuarta generación y con herramientas CASE.

En cada unidad precede al tít.: Desarrollo de Aplicaciones Informáticas y consta en marbetes: Formación Profesional a Distancia y Ciclo Formativo de Grado Superior

Geoprocesamiento con SQL en OrbisGIS

OrbisGIS dispone de un lenguaje que permite la manipulación de datos de forma independiente al formato. Éste se ajusta al estándar SQL92 (Lenguaje de Consulta Estructurado) y se extiende espacialmente según el OGC simple features SQL specification, lo que permite un alto nivel de compatibilidad con sistemas de bases de datos tradicionales como PostgreSQL/PostGIS. Habitualmente el SQL es procesado en servidores, sin embargo este artículo presentará cómo puede aplicarse en el cliente, principalmente para la definición y utilización de geoprocesos. La aplicación del SQL más inmediata es la manipulación de las fuentes de datos especificando una serie de instrucciones o script. Aparte, la implementación de SQL de OrbisGIS permite la parametrización de estos scripts de manera que pueden ser reutilizados con diferentes fuentes de datos y sin necesidad de conocer el proceso internamente. La reutilización puede darse tanto como ejecución del script como inclusión en un constructor de modelos que permite encadenar múltiples scripts dando lugar a un nuevo proceso más complejo. Por otra parte, el uso de disparadores permite la definición de reglas de validación mediante instrucciones SQL. Es posible definir reglas topológicas (entre otras) que definan relaciones entre dos o más fuentes de datos y que controlarán el proceso de edición tanto espacial como alfanumérico. Para finalizar, la especificación de vistas (en el sentido de los SGBD) permite reducir la redundancia en los datos y realizar algunas aplicaciones interesantes como la visualización de la evolución de los distintos imperios a lo largo de la historia

Diseño de una aplicación informática multimedia y desarrollo de material audiovisual para la docencia práctica cooperativa e interdisciplinar en la facultad de educación.

El proyecto ha sido realizado en el Laboratorio de Diseños Educativo Multimedia y Teleeducación del Instituto Universitario de Ciencias de la Educación (I.U.C.E.) de la Universidad de Salamanca, de forma cooperativa e interdisciplinar por 6 profesores de dos Departamentos de la Facultad de Educación. La finalidad se ha centrado en el desarrollo de una base informática multimedia que permita incorporar recursos educativos producidos, de modo cooperativo, por el profesorado y alumnado universitario, así como la producción de materiales audiovisuales. Los objetivos que pretendemos con ello son: incrementar la motivación y significatividad de los aprendizajes de los alumnos, la calidad de sus producciones, las habilidades de trabajo en equipo, así como la disposición a aprender con y sobre las nuevas tecnologías de la información y comunicación. El sistema de investigación cooperativa e interdisciplinar ha partido de la conformación de actividades formativas de docencia práctica que permitieran el desarrollo de recursos de contenido conceptual, gráfico, y audiovisual para integrar en la base informática y producir materiales audiovisuales; seguido de la supervisión de las actividades formativas, realización de los recursos diseñados y conformación de la herramienta multimedia y materiales audiovisuales. La investigación ha servido para incrementar notablemente la calidad de la docencia práctica, mejorando la motivación y significatividad de los aprendizajes así como las habilidades de trabajo en equipo entre el profesorado y alumnado participante. Los materiales elaborados son una aplicación informática multimedia que permite incorporar recursos educativos, así como materiales audiovisuales en formato digital, con los que se han elaborado vídeos en formato VHS. La implementación de la aplicación informática consta de un Sistema de Gestión de Bases de Datos (SGBD), Access 2000, en un entorno de trabajo Windows 2000 Server, utilizando tecnología de Active Server Pages (ASP) de Microsoft para proporcionar contenido dinámico de datos a los usuarios. Se tienen previstos posteriores desarrollos de la herramienta. No se han realizado publicaciones hasta la fecha.

Sistema de Información Geográfica de las Áreas Industriales de Tenerife (SIGAIT)

El Servicio Técnico de Innovación y Desarrollo de Proyectos del Cabildo Insular de Tenerife divulga periódicamente la información de las zonas industriales mediante el Catálogo de Áreas industriales de Tenerife. Hasta el año 2008, este Catálogo, con la información de cada una de las 94 zonas industriales y compuesto de más de 100 atributos temáticos y un total de más de 3000 registros, se gestionaba mediante una base de datos MS Access y archivos shp con información espacial exhaustiva (parcelas, equipamientos, infraestructuras, etc.). Los usuarios accedían a la información espacial mediante un SIG que permitía relacionar la información espacial con la temática. El empleo continuo del sistema ha creado nuevas necesidades como multiusuario, seguridad de datos, GUI más sencillo y amigable, integración en la IDE, etc. En consecuencia, el Cabildo ha puesto en marcha un proyecto para la modernización del sistema que pretende aumentar la cantidad y calidad de la información y optimizar los flujos de trabajo relacionados. Se orienta inicialmente al público en general, pero, por su contenido más especializado y técnico, hace que el enfoque de la información vaya dirigido además hacia los técnicos de las administraciones locales así como hacia los promotores industriales privados. Herramientas como la consulta de empresas que desarrollan sus actividades en esos ámbitos, su tipología y la impresión de informes hacen accesible la información industrial a una amplia gama de usuarios. Desde el punto de vista técnico, el sistema se compone del SGBD espacial PostGIS. Los servicios web abiertos OGC (WMS, WFS) se implementan con Mapserver. El Geoportal basa en openlayers, extjs y hslayers. La arquitectura está orientada a servicios y los componentes del sistema son conforme con los principios de INSPIRE. La integración en la IDE se realiza mediante el registro de los metadatos de los servicios y datos en el catálogo la IDE del Cabildo (TeIDE)

Modelo temporal de versões

O objetivo principal desse trabalho é apresentar uma alternativa para a união de um modelo de versões e dados temporais. O resultado, o Modelo Temporal de Versões – TVM (Temporal Versions Model), é capaz de armazenar as versões do objeto e, para cada versão, o histórico dos valores das propriedades e dos relacionamentos dinâmicos. Esse modelo difere de outros modelos de dados temporais por apresentar duas diferentes ordens de tempo, ramificado para o objeto e linear para cada versão. O usuário pode também especificar, durante a modelagem, classes normais sem tempo e versionamento, o que permite a integração deste modelo com outros modelos existentes. A utilização de um modelo de dados temporal semanticamente rico não requer necessariamente a existência de um SGBD próprio para este modelo. A tendência é implementar o modelo sobre banco de dados convencionais, através do mapeamento das informações temporais para atributos explícitos. Como objetivo complementar, é apresenta do um ambiente para o suporte do TVM e de todas suas características. Especificamente, são detalhados o mapeamento da hierarquia base do modelo para um banco de dados objeto-relacional e sua implementação em um banco de dados comercial. Desse ambiente, foi implementado um protótipo da ferramenta para o auxílio na especificação de classes da aplicação.

Condução de experimentos de injeção de falhas em banco de dados distribuídos

O presente trabalho realiza uma validação experimental, através da técnica de injeção de falhas por software, de sistemas de informações que utilizam gerenciadores de banco de dados distribuídos comerciais. Estes experimentos visam a obtenção de medidas da dependabilidade do SGBD utilizado, levantamento do custo de seus mecanismos de tolerância a falhas e a real aplicabilidade de SGBDs comerciais em sistemas de missão crítica. Procurou-se avaliar e validar as ferramentas de injeção de falhas utilizadas, no caso específico deste trabalho a ComFIRM e o FIDe. Inicialmente são introduzidos e reforçados os conceitos básicos sobre o tema, que serão utilizados no decorrer do trabalho. Em seguida são apresentadas algumas ferramentas de injeção de falhas em sistemas distribuídos, bem como os modelos de falhas em banco de dados distribuídos. São analisados alguns estudos de aplicação de ferramentas de injeção de falhas em bancos de dados distribuídos. Concluída a revisão bibliográfica é apresentado o modelo de software e hardware que foi implementado, destacando o gerador de cargas de trabalho GerPro-TPC e o gerenciador de injeções e resultados GIR. O GerPro-TPC segue as especificações TPC-c para a simulação de um ambiente transacional comercial padrão e o GIR realiza a integração das ferramentas de injeção de falhas utilizadas, bem como a elaboração do cenário de falhas a injetar e a coleta dos resultados das falhas injetadas. Finalmente são descritos os experimentos realizados sobre o SGBD PROGRESS. São realizados 361 testes de injeções de falhas com aproximadamente 43.000 falhas injetadas em experimentos distintos. Utiliza-se dois modelos de falhas: um focado em falhas de comunicação e outro em falhas de hardware. Os erros resultantes das falhas injetadas foram classificados em erros ignorados/mascarados, erros leves, erros graves e erros catastróficos. Dos modelos de falhas utilizados as que mais comprometeram a dependabilidade do SGBD foram as falhas de hardware. As falhas de comunicação somente comprometeram a disponibilidade do sistema alvo.