1 Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia Facoltà di Ingegneria – Sede di Modena Corso di Laurea in Ingegneria Informatica – Nuovo Ordinamento Gestione dei Database in Architetture Peer-to-Peer Relatore: Candidato: Prof. Sonia Bergamaschi Andrea Galavotti Anno Accademico

2 Peer Data Management Systems (PDMS) Sono sistemi distribuiti di gestione delle informazioni nelle reti P2P Obbiettivo dei PDMS è quello di permette la condivisione di dati e risorse in un ambiente decentralizzato, senza lutilizzo di uno Schema Globale CARATTERISTICHE PRINCIPALI Decentralizzazione e supporto alleterogeneità delle sorgenti Autonomia Uguaglianza dei nodi Scalabilità Supporto alla dinamicità dei partecipanti

3 Peer Data Management Systems (PDMS) PRINCIPALI PROBLEMATICHE Dinamicità dei partecipanti Eterogeneità delle sorgenti Estensione dei sistemi P2P Vincoli fra autonomia, efficienza e robustezza nella ricerca dei dati Sicurezza: - Disponibilità dei dati e delle risorse - Autenticità dei dati - Anonimia - Controllo di accesso

4 Peer Data Management Systems (PDMS) STATO DELLARTE 1. SWAP (Semantic Web And P2P) - coniuga il paradigma P2P con le tecnologie del Semantic Web - ogni nodo è composto principalmente da una o più sorgenti di conoscenza, da un integratore di conoscenza, da un deposito locale e dal peer selector. 2. coDB 1 3. LRM (Local Relational Model) 1 4. Piazza 1 5. SON (Semantic Overlay Networks)

5 Modello logico dei PDMS Insieme di definizioni e regole che caratterizzano un PDMS Si basano sulla definizione di mapping semantici tra i database dei peer - Regole per la rilevazione di similarità semantiche fra le relazioni dei database della rete - Permettono lo scambio di dati e risorse fra i peer della rete Coordinazione tra database No Schema Globale Mapping locale

6 Mapping semantici:un esempio University.Section SYN Computer_Science.Course UNI.Section CS.Course CS.Course.course_name = UNI.Section.section_name CS.Course.course_code = UNI.Section.section_code CS.Course.taught_in = UNI.Section.room_code CS.Course UNI.Section UNI.Section.section_name = CS.Course.course_name UNI.Section.section_code = CS.Course.course_code UNI.Section.room_code = CS.Course.taught_in Sorgente University (UNI)Sorgente Computer_Science (CS)

7 Modello logico di SWAP Non presenta mapping semantici definiti come per gli altri sistemi La semantica è definita in base alle ontologie del sistema Modello dei metadati composto da due classi RDFS: Swabbi: alla quale appartengono tutte le informazioni disponibili in un nodo Peer: alla quale appartengono le informazioni sui peer conosciuti da un nodo

8 Modello logico di SWAP FUNZIONAMENTO DEL MODELLO DEI METADATI Integrazione della conoscenza delle sorgenti - Estrazione - Selezione - Annotazione - Fusione Valutazione del contenuto di un nodo - Assegnamento della stima di fiducia - Aggiornamento delle stime di fiducia - Determinazione dei nodi da interrogare (nodi esperti)

9 Bibster Sviluppato allinterno del progetto SWAP Sistema P2P per la condivisione di metadati bibliografici Basa il suo funzionamento sullutilizzo di due ontologie, SWRC e Gerarchia degli Argomenti ACM, utilizzate per memorizzare i dati, formulare e instradare le query, e presentare le risposte. La sua architettura è la stessa di SWAP

10 Bibster: funzionamento Estrazione semantica dei metadati bibliografici - traduzione del documento in una risorsa RDF basata sulle ontologie - memorizzazione del risultato nel deposito locale RDF Formulazione di query semantiche - ogni query può contenere argomenti derivati dalle ontologie Meccanismo di selezione dei peer - utilizzato per linstradamento delle query - basato sulla rilevazione della similarità dellargomento della query e del contenuto dei peer (descrizione di abilità dei peer) effettuata dalla funzione di similarità - permette di individuare i peer che contengono informazioni che soddisfano le query Rilevazione semantica dei duplicati - basata sulla rilevazione della similarità tra la semantica di due documenti - permette di unire in un unico documento due o più metadati considerati simili

11 Bibster: test e considerazioni Test del meccanismo di selezione dei peer Ogni query è stata posta tre volte: prima è stata indirizzata a tutti i nodi della rete, poi ai nodi selezionati dal meccanismo di selezione e infine ad un insieme casuale di peer Risultati compromessi dal basso numero di utenti nel sistema

12 Conclusioni e lavoro futuro Gestione dei dati nelle reti P2P attraverso i PDMS I PDMS permettono la condivisione dei dati eterogenei in modo distribuito e scalabile e la coordinazione tra i database Trasferimento dati e formulazione query tramite: - Definizione di mapping semantici tra gli elementi delle sorgenti coinvolte - Utilizzo di ontologie condivise dagli utenti (Bibster) LAVORO FUTURO Prestazioni dei PDMS (algoritmi di ricerca e di aggiornamento dei dati) Sicurezza dei dati (controllo di accesso, autenticità dei dati)