1 Seminar Aktive Datenbanken REACH A Real-Time Active and Heterogeneous Mediator System Yvonne Utterodt Lehrstuhl für Datenbanken und Informationssysteme.

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1 1 Seminar Aktive Datenbanken REACH A Real-Time Active and Heterogeneous Mediator System Yvonne Utterodt Lehrstuhl für Datenbanken und Informationssysteme Prof. Dr. Küspert

2 2 REACH Gliederung Einführung Architektur Regeldefinition REACH-Komponenten Administrationswerkzeuge Fazit Quellen

3 3 Einführung Was ist REACH? –1992, TU Darmstadt –Forschungsprototyp eines aktiven objektorientierten DBMS –Plattform für die Entwicklung von Anwendungen Ziele –Robustes System mit vollständiger aktiver Funktionalität –kommerzielles OODBMS nutzen –alle Ereignisse, Kopplungsmodi und Werkzeugset

4 4 Übersicht Einführung Architektur Regeldefinition REACH Komponenten Administrationswerkzeuge Fazit Quellen

5 5 Architektur Grad der Integration Welches Architekturprinzip? Schichtenarchitektur –Basiert auf passivem DBMS –Darauf aufbauend gesamte Regelverwaltung als zusätzliche Schicht –Zügige Implementierung Integrierte Architektur –Komponenten des DBMS sind auf aktive Funktionalität abgestimmt –Varianten: Vollständige Neuentwicklung Kooperation mit DBMS Hersteller Verwendung DBMS Forschungsprototyp

6 6 Architektur Lösung bei REACH REACH mit OpenOODB und Exodus Solaris EXODUS Storage Manager SunPro C++ daVinci Tcl/Tk OpenOODB REACH

7 7 Architektur 2-Schichten Architektur von OpenOODB Basismodule Meta-Architektur Persistenz-PMTransaktions-PMAnfragen-PM... Adress- management ÜbersetzungKommunikationData Dictionary REACH

8 8 Architektur Bibliotheken und Datenbanken für REACH REACH Anwendung Regeln Ereignisse Anwendungsdaten DBx libO3DB libsm_client libREACH libRules REACH OpenOODB Exodus

9 9 Architektur Probleme für REACH Method-Wrapping Debugger Gekaufte Fremdbibliotheken Clusterfähigkeit

10 10 Architektur Was ist bei ObjectStore anders? OpenOODBObjectStore Kommerziellneinja Code veränderbarjanein Datenbankeneinemehrere Clusteringneinja Präcompilerjanein Persistenzkonzepteinfacherfehleranfälliger

11 11 Übersicht Einführung Architektur Regeldefinition REACH Komponenten Administrationswerkzeuge Fazit Quellen

12 12 Regeldefinition Entwurfsmethode OMT+ R3 R1 R4 R5 R2 PumpTurbine Turbine X Power Plant updateWaterflow check updateOilTemp Reduce RPMupdatePressure updateWaterflow Every 4 weeks

13 13 Regeldefinition Regelsprache REAL # include „Reactor.hh“ rule /powerplant/reactor/r1 { prio 5; decl River*river; intx; Reactor* rtor named „BlockA“; eventafter river->updateWaterLevel(x) condimm x getTemp() > 24.5 && rtor->getHeatOutput() > 1000000; action imm rtor->reducePlannedPower(0.05); };

14 14 Regeldefinition Regelsprache REAL Kopplungsmodi: REAL[BBKZ93] immimmediateimmediate defdeferreddeferred indindependent- depdependentsequential causally dependent excexclusive- pindparallel independentdetached pdepparallel dependentparallel causally dependent pexcparallel exclusiveexclusive causally dependent

15 15 Übersicht Einführung Architektur Regeldefinition REACH Komponenten Administrationswerkzeuge Fazit Quellen

16 16 REACH Komponenten Trace Fehlerbehandlung Transaktion Regel Triggern Verwaltung Visualisierung Schnittstellen API Regelsprache Werkzeuge Ereignis Ereignis- parameter Ereignis- historie Ereignis- komposition Primitive Ereignisse Zeit- ereignisse Ereignis- basis OpenOODB

17 17 REACH Komponenten Regelkomponente Speicherorganisation von Regeln Speicherung mit der Semantik der Regeln verbinden Lösung: hierarchische Namensräume Regel i Regel j... / Turbinentriebwerk ÖlkreislaufUmgebung

18 18 REACH Komponenten Regelkomponente Teilkomponente Regelauslösung: –Abarbeitung von ausgelösten Regeln Teilkomponente Regeladministration: –Regeln erzeugen, verändern und löschen –Organisation der Regelverzeichnisse –Ein- und Ausschalten von Regeln

19 19 REACH Komponenten – Ereigniskomponente - spezialisierte Detektoren und direktes Triggern Klassenhierarchie der Ereignisse Ereignis Primitives Ereignis komposites Ereignis Methodenereignis Transaktionsereignis Regelereignis Absolutes Zeitereignis BOT Ereignis EOT Ereignis Commit Ereignis Abort Ereignis Relatives Zeitereignis Periodisches Zeitereignis Regelerzeugung Regelentfernung Regeländerung Regeladministration

20 20 Periodischer Zeit- Relativer Zeit- REACH Komponenten – Ereigniskomponente - spezialisierte Detektoren und direktes Triggern Prinzip des direkten Triggerns BOT EOT Primitives Ereignis Signal Primitiver Ereignis- detektor Regel triggern kompositer Ereignis- detektor komponieren

21 21 Primitive Ereignisse: –gemeinsame Funktionalität aller primitiven Ereignisse –Methodenereignisse after river->updateWaterLevel(x) –Transaktionsereignisse BOT(TA-Name), EOT(TA-Name) COMMIT(TA-Name), ABORT(TA-Name) –Persistenzereignisse –Abstrakte Ereignisse –Regeladministrationsereignisse REACH Komponenten – Ereigniskomponente - Teilkomponenten

22 22 REACH Komponenten – Ereigniskomponente - Teilkomponenten Zeitereignisse –Absolute Zeitereignisse at 2000/03/13/12/00/00 –Relative Zeitereignisse 30 minutes after > –Periodische Zeitereignisse start{stop} 2000/03/13/12/00/00, every 30 minutes

23 23 REACH Komponenten – Ereigniskomponente - Teilkomponente Ereigniskomposition PE Ereigniskomposition Programm 1 Transaktion Programm 2 Transaktion

24 24 REACH Komponenten – Ereigniskomponente - Teilkomponente Ereigniskomposition Operationen der Ereignisalgebra Sequenz E1 then E2 Konjunktion E1 and E2 Disjunktion E1 or E2 Negation not E2 in E1, E3 Hülle all E2 in E1, E3 Vielfachereignis n times E2 in E1,E3 Beispiel after river->updateWaterLevel(x) then reactor->updateTemp(t)

25 25 REACH Komponenten – Ereigniskomponente - Teilkomponente Ereigniskomposition Kopplungsmodus –immediate nicht möglich –deferred nur wenn die auslösenden Ereignisse aus der gleichen Transaktion kommen Garbage Collection –Löschen von angefangenen Kompositionen –Sequenz, Konjunktion und Disjunktion spätestens beim Commit/Abort (bei same trans)

26 26 Übersicht Einführung Architektur Regeldefinition REACH Komponenten Administrationswerkzeuge Fazit Quellen

27 27 Administrationswerkzeuge Kommandozeile Zur Regelmanipulation –Anlegen, Löschen von Regelverzeichnissen –Löschen, umbenennen, verschieben von Regeln –Zugriffsrechte setzen... Regelinspektion –Auflisten von Regeln und Verzeichnissen –Inhalt einer Regel ausgeben Organisation der Ereignisse –History anschauen –Löschen von Ereignissen

28 28 Administrationswerkzeuge Regelbrowser

29 29 Administrationswerkzeuge Regelbrowser

30 30 Administrationswerkzeuge Ereignisbrowser History

31 31 Administrationswerkzeuge Browser für Triggergraphen

32 32 Administrationswerkzeuge Tracemodus

33 33 Übersicht Einführung Architektur Regeldefinition REACH Komponenten Administrationswerkzeuge Fazit Quellen

34 34 Fazit Prototyp mit Demonstrationsanwendung Kraftwerk –REACH als Prototyp nicht vollständig Bei Schichtenarchitektur Probleme mit Recovery Handhabung von Ereignissen bei verteilten Datenbankclients nicht vollständig untersucht REAL stark an C++ angelehnt, daher prozedural, besser wäre deklarative Regelsprache Noch keine kommerziellen Systeme mit kommerziellen Anwendungen

35 35 Quellen Jürgen Zimmermann: Konzeption und Realisierung eines aktiven Datenbanksystems: Architektur, Schnittstellen und Werkzeuge, 2001 Jürgen Zimmermann, Alejandro P. Buchmann, Active Rules in Database Systems, REACH, 1999 Alejandro P. Buchmann, Architecture of Active Database Systems, 1998