Techniques d'accès aux données dans des systèmes pair-à-pair

• Auteur / Autrice : Reza Akbarinia
• Direction : Patrick Valduriez, Esther Pacitti-Valduriez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique. Bases de données
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences et technologies de l'information et des matériaux (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d’Informatique de Nantes Atlantique (UMR 6241) (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bases de données -- Interrogation

Poste à poste (Internet)

Résumé

Le but de cette thèse est de développer des nouvelles techniques d'accès aux données pour être utilisées par un service de traitement de requêtes dans des environnements P2P. En particulier, nous nous concentrons sur la conception de nouvelles techniques pour répondre à deux types de requêtes importants: les requêtes garantissant la currency des données (en français, la propriété des données d’être courantes, c. -à-d. à jour par rapport aux dernières modifications) et les requêtes top-k. Pour améliorer la disponibilité de données, la plupart des systèmes P2P s’appuient sur la réplication des données, mais sans garantir la currency. Cependant, pour beaucoup d'applications (par ex. Gestion d'agenda), la possibilité d'obtenir les données courantes est très importante. Donc, le service de traitement de requête doit traiter ce problème là. Le second problème que nous abordons est celui des requêtes top-k. Dans un système à grande échelle P2P, les requêtes top-k sont très utiles, par ex. Elles peuvent réduire le trafic du réseau significativement. Il existe des techniques efficaces pour l'exécution de requêtes top-k dans les systèmes distribués, mais elles ne conviennent pas aux systèmes P2P, en particulier aux DHTs. Dans cette thèse, nous donnons d’abord une vue d'ensemble des réseaux P2P actuels, et comparons leurs propriétés du point de vue du traitement de requêtes. Ensuite, nous proposons une solution complète au problème de la recherche d'une réplique courante dans les DHTs. Enfin, nous proposons de nouvelles solutions pour le traitement de requêtes top-k dans les systèmes P2P structuré, c. -à-d. Les DHTs, ainsi que les systèmes non structurés. Nous proposons également de nouveaux algorithmes pour traiter les requêtes top-k sur les listes triées, qui est un modèle très général. Nous avons validé nos solutions par une combinaison d'implémentation et de simulation ; Les résultats montrent de très bonnes performances, en termes du coût de communication et de temps de réponse.  

The goal of this thesis is to contribute to the development of new data access techniques for query processing services in P2P environments. We focus on novel techniques for two important kinds of queries: queries with currency guarantees and top-k queries. To improve data availability, most P2P systems rely on data replication, but without currency guarantees. However, for many applications which could take advantage of a P2P system (e. G. Agenda management), the ability to get the current data is very important. To support these applications, the query processing service must be able to efficiently detect and retrieve a current, i. E. Up-to-date, replica in response to a user requesting a data. The second problem which we address is supporting top-k queries which are very useful in large scale P2P systems, e. G. They can reduce the network traffic significantly. However, efficient execution of these queries is very difficult in P2P systems because of their special characteristics, in particular in DHTs. In this thesis, we first survey the techniques which have been proposed for query processing in P2P systems. We give an overview of the existing P2P networks, and compare their properties from the perspective of query processing. Second, we propose a complete solution to the problem of current data retrieval in DHTs. We propose a service called Update Management Service (UMS) which deals with updating replicated data and efficient retrieval of current replicas based on timestamping. Third, we propose novel solutions for top-k query processing in structured, i. E. DHTs, and unstructured P2P systems. We also propose new algorithms for top-k query processing over sorted lists which is a general model for top-k queries in many centralized, distributed and P2P systems, especially in super-peer networks. We validated our solutions through a combination of implementation and simulation and the results show very good performance, in terms of communication and response time.