Proxy-based infrastructure for LBS availability

Reti di Calcolatori L-S

Andrea Licastro

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LBS (Location Based Services)

Uno dei più potenti modi per personalizzare servizi mobili, è sfruttare la nozione della posizione del cliente.

Le applicazioni LBS potrebbero fornire al visitatore di un museo le informazioni sulle opere della sala in cui si trova, e cambiare in modo trasparente all’utente.

Cliente

LBS

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Componenti fondamentali

• Il sistema deve prevedere: Client Proxy LBS Sistema di locazione

Client LBSProxy

Ekahau

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Specifiche: sistema…

Il sistema deve:

• Dividere lo spazio del museo in macro-aree

• Registrare client e assegnarli priorità

• Gestire gli spostamenti del client in modo trasparente, adattando il servizio alla posizione

• Il sistema di locazione deve essere Ekahau

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Specifiche: …Proxy

• Replicazione proxy • Coordinamento tra le repliche• Availability del servizio• Persistenza delle informazioni• Bilanciamento del carico• QoS

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Funzionamento

LBS

Client

Proxy nProxy 2Proxy 1

Macro-area 1 Macro-area 2

Proxy nProxy 2Proxy 1

Client

Stato Client

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Replicazione e Bilanciamento

• Si è scelto di gestire le repliche dei proxy in un anello logico (ispirati dal Principio di Minima Intrusione)

• Le repliche si coordinano tramite 2 token: uno di registrazione e uno per lo spostamento tra macro-aree

• Bilanciamento del carico: si prevede che le registrazioni avvengano compatibilmente alle disponibilità computazionali, al fine di distribuire equamente il carico

• La struttura ad anello logico ha tra le sue caratteristiche quella di essere scalabile, in quanto ogni nodo è configurato con le informazioni della sua posizione

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Persistenza informazioni

Ogni proxy deve avere conoscenza dei client!

Alternative plausibili: • File testo• Struttura volatile replicata• Database

PRO: Fault Tolerance CONTRO: Sincronizzazione (troppi messaggi)L’introduzione di uno stato parziale replicato elimina inutili

messaggi tra i proxy, mentre la copia a cui il client si è registrato conserva lo stato completo

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Comunicazioni inter-proxy

Proxy A Proxy BMailbox

• Il Proxy A invia messaggi al Proxy B facendo uso di una Mailbox

• Entrambi i proxy usano Mailbox per prelevare e depositare messaggi dall’anello (comandi, dati, token)

• Le Mailbox sono usate anche dai thread interni, necessari per una corretta e parallela esecuzione degli stessi

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Availability

Obiettivo:

Individuare il guasto in tempi accettabili e procedere all’adattamento della rete e alla suddivisione del clienti “orfani”.

Ipotesi semplificative:

• Guasto singolo

• Corretto funzionamento della rete

…altrimenti costo e complessità proibitive.

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Recovery

1. Individuazione del guasto tramite timeout o errore lanciato dalla connessione TCP

2. Invio messaggio Recovery3. Nodo precedente al nodo caduto riceve il

messaggio e si proclama gestore della procedura di recovery

4. Invio di messaggio contenente la nuova struttura dell’anello e variabili per rilevare la mancanza dei token, ed eventuale immissione nel sistema del token perso

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Ripartizione client “orfani”

1. Il gestore del recovery, avendo gli stati parziali di tutti i client, è in grado di prelevare dal proprio DB le informazioni sui client del nodo caduto e di costruire la struttura dati degli “orfani”

2. Inserisce la struttura dati in un messaggio che invia

3. Ogni replica che riceve il messaggio: 1. Preleva il primo client 2. Comunica ai nodi di gestire il client3. Invia il messaggio se la struttura non è vuota

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Conclusioni

Sistema progettato:• Tollerante ai guasti• Gestisce il carico• Informazioni persistenti• Trasparente ai clientSi è fatto ricorso a:• TokenRing • Repliche proxy• Database replicati con stati parziali• Connessioni TCP