Cosmmus 2 - An infrastructure for scalable distributed applications

Molti servizi online odierni sono tenuti a soddisfare requisiti rigorosissimi di disponibilità e di prestazioni. Un’infrastruttura a disponibilità elevata deve poter tollerare guasti ai server, per cui solitamente si ricorre alla ridondanza di server e di dati ("repliche”), ossia all’uso della cosiddetta “replicazione". Nonostante la replicazione sia necessaria per tollerare eventuali guasti, avere due o più repliche in grado di servire le richieste dei clienti comporta ulteriori complessità. Ad esempio, come evitare che due clienti riservino lo stesso posto aereo contemporaneamente, dopo che ognuno abbia effettuato l’accesso tramite una replica differente?

La replicazione di macchine a stati è una soluzione a tali problemi. L’idea è quella di predisporre le repliche per ricevere ed eseguire le richieste nello stesso ordine. L’esecuzione di ogni richiesta deve essere deterministica di modo che le repliche producano gli stessi risultati dopo l’esecuzione delle stesse richieste. Di conseguenza, i clienti sanno che una richiesta è stata eseguita dopo aver ricevuto la prima risposta da una replica. Nell’esempio sopraccitato, nonostante ogni cliente abbia contattato una replica differente, le loro richieste saranno eseguite dalle due repliche nello stesso ordine, e le repliche si accordano in maniera che solo il cliente la cui richiesta viene eseguita per prima possa riservare il posto.

La replicazione di macchine a stati è una soluzione ormai consolidata per aumentare la disponibilità dei servizi, ed è stata utilizzata in svariati sistemi di produzione. Per quanto riguarda le prestazioni, tuttavia, offre capacità limitate. L’aumento del numero di repliche non si traduce in un aumento di esecuzione di richieste per unità di tempo, dal momento che ogni replica deve elaborare tutte le richieste. Questo progetto indaga le estensioni della replicazione di macchine a stati che la rendano configurabile dal punto di vista sia della disponibilità che delle prestazioni.