Rodrigo Alves Costa

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Middleware e Integração

• O Problema da Heterogeneidade e a Tecnologia de
  Middleware

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Roteiro

• Heterogeneidade
• Ilhas de Informação
• Relevância
• Integração de Dados
• Arquitetura
• Middleware
• Projeto BDFint
• Conclusões

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Uma cena comum...

• Organizações crescem e seus centros de custo
  incham de forma independente
• Dados distribuídos em linhas funcionais e
  departamentais
• Dados e serviços fragmentados!

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Ilhas de informação

• Dados organizados e gerenciados em diferentes
  SGBDs
• De diferentes empresas
• Em diferentes sistemas operacionais
• Que usam diferentes protocolos de rede
• Fontes de dados autônomas e independentes
• Heterogeneidade é a palavra!

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Relevância
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O que fazer?

• Integração pode ocorrer em três pontos da
  aplicação
• Camadas de apresentação
• Sistemas utilizam interfaces de diversas
  aplicações distintas para acessar processos ou
  informações
• Funcionalidades
• Um sistema completa o outro compartilhamento de
  métodos e objetos (distribuídos)
• Dados
• Sistemas que compartilham informações
  heterogêneas mas que têm objetivos comuns

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Integração de Dados

• Extração de dados de uma base
• Possibilidade de modificação de tais dados
• Atualização da base
• Replicação em outras fontes

8
Integração de Dados

• Potencialidades
• Combinar dados de múltiplas fontes para análise e
  tomada de decisão
• Prover múltiplas aplicações com acesso à leitura
  a uma fonte de informações comum
• Permitir que dados sejam extraídos de uma fonte e
  reformatados e atualizados em outra
• Prós e contras do modelo
• O modelo provê uma flexibilidade maior do que os
  outros modelos
• Integração rápida quando os BD são facilmente
  acessíveis através de interfaces ou quando o
  middleware realiza a integração de dados
• Permite que dados sejam reutilizados através de
  outras aplicações
• Sensível a mudanças

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Integração no mundo real

• O desenvolvimento deve ser orientado ao
  serviço, não aos dados!
• SODA (Services Oriented Development of
  Applications)
• Aplicações devem fazer o melhor uso possível
  da lógica existente

10
Integração no mundo real
11
Exemplo típico...

• Projeto MENTAS
• Realização de um ambiente de desenvolvimento
  orientado à engenharia
• Análise comparativa de motores
• Diversos sistemas locais desenvolvidos, diversas
  fontes distintas, diversas ferramentas de
  simulação desenvolvidas
• As fontes na intranet da Mercedes-Benz devem ser
  vistas como fontes locais
• Necessidade de integração

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Arquitetura de Cinco Níveis

• Proposto por Sheth e Larson (1995)

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Middleware

• Camada de software que tenta solucionar o
  problema da heterogeneidade
• Fornece uma alternativa para simplificar a vida
  dos usuários
• Visão transparente dos recursos e serviços
• Facilita a comunicação de pedidos entre
  componentes de software por meio de interfaces
  definidas ou mensagens.

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Middleware Tipos

• São implementados sob diferentes perspectivas
• Para definir a forma mais adequada de
  implementação, deve-se realizar uma análise
  técnica da aplicação
• Ambiente de distribuição, tipos de dados,
  propósito de integração são alguns fatores a
  serem analisados
• Chamadas de procedimentos remotos (Remote
  Procedure Calls)
• Para aplicações distribuídas que se integram no
  nível de procedimento.
• Levam em consideração fatores como existência
  remota de informação
• Exemplo Projeto BDFint

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Middleware Tipos

• Middleware de acesso a banco de dados
• Para aplicações que acessam dados distribuídos em
  arquivos ou bancos de dados.
• Integra no nível de dados e permite consultas ou
  mudanças dos dados por meio da rede.
• Exemplos são ODBC e JDBC.

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Middleware Tipos

• Middleware orientado a mensagem (MOM)
• Provê a habilidade de integrar aplicações por
  meio do uso de mensagens.
• Habilidade para criar, manipular, armazenar e
  comunicar essas mensagens.
• Exemplos MQSeries da IBM, MQIntegrator da IBM,
  SagaVista da Saga e Talarian da Smart Sockets.

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Middleware Tipos

• Tecnologia de objetos distribuídos
• DOT (Distributed Object Technology), estende o
  conceito da tecnologia orientada a objeto para
  processamento distribuído.
• Interfaces são desenvolvidas para aplicações que
  fazem software parecer como objetos.
• Exemplos CORBA, COM e DCOM.

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Middleware Tipos

• Monitores de processamento de transação.
• TPMs (Transaction Processing Monitors) preservam
  a integridade da transação.
• Suportam características como rollback, refazer,
  armazenar histórico de erro e replicação para
  eliminar pontos de falha.
• Asseguram que uma transação mantenha as
  propriedades ACID (Atomicidade, Consistência,
  Isolamento e Durabilidade).
• Exemplo Tuxedo da BEA.

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Federação

• Distribuição no nível dos Dados
• Conectividade no nível de Middleware
• Arquitetura única
• Todos os participantes da integração são servidor
  e cliente

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Projeto DWFint

• Abrange
• Integração de dados e esquemas utilizando Agentes
• Distribuição de dados heterogêneos
• Desenvolvimento de uma ferramenta para
  desenvolvedores e analistas
• Suporte ao desenvolvimento integrado de software
• Suporte de todo o ciclo de vida de um software
• Modelagem de funcionalidades
• Dados de aplicação
• Códigos-Fonte

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Agentes no DWFint

• Sociedade de Agentes
• Troca de mensagens e automatização do processo de
  integração
• Arquitetura geral de agentes divida em 3
  ambientes

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Estado Atual

• Ambiente Comum da Federação finalizado
• Agentes e Wrappers controladores
• Ambiente para a sociedade de agentes integrado
  com troca de mensagens JADE

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Trabalhos futuros

• Refinamento do middleware utilizado no DWFint
• Ex XPERANTO (Wisconsin University)
• Implementação dos ambientes de Manutenção e
  Finalização do Ambiente Gerador
• Agente Interligador
• Gera um Modelo de Dados Canônico integrado (XMI
  MOF)
• Agente Integrador
• Integra os diversos MDCs de diversas fontes em um
  MDC comum para visualização

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Conclusões

• Diversas demandas para middleware
• Multimídia, Mobilidade, Tempo real, ...
• O desenvolvimento de sistemas distribuídos de
  integração deve suportar transparência de
  plataformas (portabilidade)
• Os serviços de Middleware devem ser baseados em
  gerência de dados, suportando transações
• Os sistemas de integração e suas abordagens para
  Middleware devem suportar a mudança de requisitos
  funcionais e não funcionais
• Sistemas de integração tendem a ser complexos, é
  imprescindível a redução da complexidade para o
  suporte de novos participantes

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Referências

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  Database Systems for Managing Distributed,
  Heterogeneous, and Autonomous Databases.
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  Warehouse. Rio de Janeiro Editora Campus.
• 3 Ciferri, C. D. A. Sousa, F. F.. 2000.
  Distribuindo os dados do Data Warehouse In
  Anais do XV Simpósio Brasileiro de Banco de
  Dados. Pg. 346-360. PUC RS CEFET-PB, João
  Pessoa.
• 4 Pedersen, T. B. et. al.. 2000. Aspects of
  Data Modeling and Query Processing for Complex
  Multidimensional Data. Ph.D. Dissertation
  Faculdade de Engenharia e Ciências, Universidade
  de Aalborg, Alemanha.
• 5 Batini, C., Lenzerini, M. and Navathe, S. B..
  1986. A Comparative Analysis of Methodologies for
  Database Schema Integration. Database Systems
  Research and Development Center, Computer and
  Information Sciences Department, University of
  Florida, Gainesville, Florida.
• 6 Heuser, C. A.. 1998. Projeto de banco de
  dados. 1a. edição. Sagra Luzzatto. Pg. 11-39.
• 7 Navathe, S. B. Savasere, A.. 1996. A Schema
  Integration Facility using Object-Oriented Model,
  In Object Oriented Multidatabase Systems, Cap.
  04, Prentice Hall.
• 8 Spaccapietra, S. Parent, C.. 1994. View
  Integration A Step Forward in Solving Structural
  Conflicts, In IEEE Trans. On Software Eng., vol
  6, No. 2.
• 9 Salgado, A. C., Lóscio, B. F.. Integração de
  Dados na Web. In Anais da XX Jornada de
  Atualização em Informática.
• 10 Samos, José et. al.. 1998. Database
  Architecture for Data Warehousing An Evolutionay
  Approach. In Proceedings 9th International
  Conference on Database and Expert Systems
  Applications, DEXA'98, Vienna, Austria, Springer
  LNCS 1460, pp. 746-756.
• 11 Booch, G., Rumbaugh, J., Jacobson, I.. 1998.
  UML, guia do usuário, tradução de Fábio Freitas
  da Silva. Campus.
• 12 Sun Microsystems, The source for Java (TM)
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• Disponível em http//www.omg.org.
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  l

26
Referências

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• Disponível em http//www.rational.com/pr
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• Disponível em http//www.hsr.ch/div/Booch
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  tradução de Roberto Carlos Mayer. São Paulo
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• 18 Melo, R. N., Silva, S. D. da, Tanaka, A.
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• 20 Wood, L., Apparao, V., Byrne, S., Champion,
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• Disponível em http//www.saxproject.org/
• 22 JDOM. Disponível em http//www.jdom.org/
• 23 Bryan, M.. 1988. SGML An Author's Guide to
  the Standard Generalized Markup Language.
  Wokingham/Reading/New York Addison-Wesley.
• 24 Grose, T.. 2001. XMI Application Framework.
  Disponível em http//www.alphaworks.ibm.com/tech/
  xmiframework
• 25 Kim, W.. 1995. Modern Databases Systems
  Object Model, Interoperability, and Beyond.
  Addison-Wesley.
• 26 Campos, V. V. de S., Souza, F. da F. de,
  Costa, R. A.. 2002. Integração de Fontes
  Heterogêneas de Dados utilizando a Web e XMI. In
  CSITeA02. Foz do Iguaçu Brazil.