UNIVERSIDAD PÚBLICA DE NAVARRA

La replicación permite almacenar información en diferentes servidores y reducir el tiempo de respuesta ante una petición del usuario

José Ramón Juárez Rodríguez, ingeniero de telecomunicación, ha investigado en su tesis doctoral cómo mejorar los protocolos de replicación de bases de datos, sistemas que permiten almacenar información en diferentes lugares y que ésta llegue al usuario de un modo rápido y transparente. Además, garantiza que los datos estén siempre disponibles a pesar de posibles fallos de los servidores. Según señala este investigador, que trabaja como ayudante en el Departamento de Ingeniería Matemática e Informática de la UPNA, “que nosotros sepamos, este es el primer trabajo capaz de proporcionar un marco común para estudiar la corrección de un amplio abanico de protocolos con características de muy diversa índole”.

Hoy en día se manejan enormes cantidades de información que se guardan en bases de datos para poder acceder posteriormente a ella. La replicación de datos permite almacenarlos en diferentes sitios. “De modo muy resumido -explica José Ramón Juárez- lo que he investigado es cómo tener la información repartida en diferentes sitios y que cualquiera pueda acceder a ella para consultarla y modificarla, de manera que si alguien modifica algo, otra persona que consulte esos datos en otro lugar vea esos cambios”.

Pensemos en bases de datos de una entidad bancaria (cuentas, saldos, movimientos), una gran empresa (empleados, clientes, facturación, nóminas), los servicios que ofrecen espacio para almacenar documentos en la “nube” o Google, que guarda información de millones de páginas web y que consulta, cuando alguien realiza una búsqueda, para proporcionarle los resultados correspondientes. “Toda esa información no se puede almacenar en un solo sitio porque, dado el enorme tamaño, una sola máquina tendría problemas para manejar tantos datos. Además, el número de personas o servicios que potencialmente van a acceder a la información es muy elevado y, si todos accediesen a la vez, los tiempos de respuesta en la consulta o modificación de datos serían inasumibles”.

Con la replicación de datos, al disponer de la misma información en distintos servidores, cuando los usuarios realizan una petición no acceden todos a una misma máquina sino que la carga de acceso puede distribuirse entre varias. Se reduce el tiempo en atender la petición del usuario y se asegura la disponibilidad de los datos si se produjera un fallo en un servidor, ya que la información estaría disponible en otra de las réplicas. “El desafío de la replicación de bases de datos es manejar las diferentes transacciones como si se hubieran ejecutado en una única base de datos lógica, de forma transparente para los usuarios”, explica José Ramón Juárez.

En su tesis ha estudiado cómo funciona el sistema por dentro para ver qué algoritmos se pueden diseñar después. “Por ejemplo, si vas a un cajero automático y retiras todo el dinero de tu cuenta y luego vas a otro cajero y consultas tu saldo, deberías no tener dinero en la cuenta. Lo que nosotros investigamos es la manera de transmitir esa información entre las diferentes réplicas para que no se produzca ninguna situación anómala y se garantice la corrección de la copia”. Así, se obtienen una serie de propiedades que deberían cumplir los diferentes componentes del sistema y que permiten diseñar cómo se va a comportar cada uno de ellos y los algoritmos/protocolos que hay que seguir para replicar los datos de forma correcta.

La tesis doctoral, Hierarchical Correctness Proof of Deferred-Update Protocols for Database Replication with Crash Failures (Prueba de corrección jerárquica de protocolos de replicación, de actualización diferida, para replicación de bases de datos con fallos de parada), ha sido dirigida por los profesores José Ramón González de Mendivil Moreno y José Enrique Armendáriz Íñigo, del Departamento de Ingeniería Matemática e Informática, y ha obtenido la calificación de sobresaliente cum laude.

Ingeniero de Telecomunicación por la UPV/EHU, José Ramón Juárez Rodríguez fue desde 2005 becario de investigación del Grupo de Sistemas Distribuidos de la UPNA, donde en la actualidad trabaja como ayudante en el Departamento de Ingeniería Matemática e Informática. Ha participado en varios proyectos de investigación del Plan Nacional I+D+i y en diversos contratos de investigación con empresas privadas. Ha realizado estancias de investigación en las universidades de Minho (Portugal) y Lugano (Suiza) y es autor varios artículos publicados en revistas científicas y capítulos de libro, así como de una veintena de comunicaciones en congresos internacionales.