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Fernado Vinicius Duarte Magalhães
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Publicações do PESC

Título
GRAPHENE: Um Protótipo de Sistema de Gerência de Bancos de Dados Distribuídos Orientados a Grafos
Linha de pesquisa
Engenharia de Dados e Conhecimento
Tipo de publicação
Dissertação de Mestrado
Número de registro
Data da defesa
26/6/2014
Resumo

Novas aplicações como análises de redes sociais e estudos moleculares auxiliados por computador têm motivado o desenvolvimento de Sistemas de Gerência de Banco de Dados de Grafos (SGBDG) e de outras técnicas relacionadas ao armazenamento e processamento destas estruturas. A maioria dos SGBDG hoje são centralizados ou, quando paralelos, usam bases de dados totalmente replicadas. No entanto, o aumento do volume de dados dos grafos, juntamente com sua complexidade, motiva a investigação de técnicas para a implementação de SGBDG Distribuídos. O uso de tais ferramentas possibilita a utilização de técnicas de processamento distribuído e paralelo para a realização de operações em grandes grafos com alto desempenho. Esta dissertação descreve o Graphene, um protótipo de camada intermediária de software desenvolvido para permitir a criação e utilização de bases de dados de grafos distribuídas, sem necessidade de replicação total e heterogêneas. Além disso, a fim de explorar o potencial desta tecnologia, foram implementados algoritmos distribuídos para operações típicas sobre grafos, como busca em largura e determinação do menor caminho entre vértices. A distribuição é transparente para aplicações cliente.

Abstract

New applications like social network analysis and computer-aided experiments concerning molecular structures motivate the development of Graph-Oriented Database Management Systems (GDBMS) and other tools to improve the storage and processing of such data structures. Most of the existing GDBMS are centralized or, when parallel, use fully replicated databases. However, the increasing size and complexity of such graphs motivates the development of Distributed GDBMS. These tools make it feasible the development of distributed and parallel techniques for the execution of high performance operations on large graphs. This dissertation presents Graphene, a prototype middleware that allows for the creation and management of distributed, not fully replicated heterogeneous graph databases. Furthermore, in order to demonstrate the potentialities of the prototype, distributed algorithms were implemented for typical graph operations, e.g., breadth first search and the determination of the shortest path between two vertices. Graphene makes the data distribution totally transparent for the client applications.

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