基于松散復制的分布式并發(fā)控制的研究.pdf

1、松散復制技術(shù)是分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DDBS)中提高系統(tǒng)可用性和可靠性的一項重要技術(shù)。松散復制通過數(shù)據(jù)冗余，用本地數(shù)據(jù)讀取代替遠程數(shù)據(jù)訪問，這樣不但能降低網(wǎng)絡(luò)通信開銷和縮短響應(yīng)時間，還能在節(jié)點或網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時保證系統(tǒng)依然正常運行。在基于松散復制的分布式系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫的一致性維持和數(shù)據(jù)同步是需要解決的關(guān)鍵問題。盡管在松散復制中有一些能保證可串行化的并發(fā)控制協(xié)議，但這些技術(shù)不能保證事務(wù)按期望的順序執(zhí)行。在松散復制的DDBS中，由于事務(wù)可以在不同

2、的節(jié)點上執(zhí)行，如果它們執(zhí)行的先后順序不能得到保證，則容易產(chǎn)生“臟數(shù)據(jù)”的問題，并且可能會導致整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)不一致。而用保證強可串行化的調(diào)度算法可以避免這個問題，但是實現(xiàn)這些協(xié)議的代價過高，甚至會大大降低整個系統(tǒng)的性能。
　　 本文用基于時標戳的并發(fā)控制思想，在單主節(jié)點松散復制的DDBS中實現(xiàn)Strong Session1SR這個嚴格程度比較適中的可串行化標準。該標準通過對來自用戶的事務(wù)進行分類，保證同類中事務(wù)之間的執(zhí)行順序，避免產(chǎn)

3、生“臟數(shù)據(jù)”；而不同類之間的事務(wù)實現(xiàn)1SR的可串行化調(diào)度。主副節(jié)點都采用基于時標戳的并發(fā)控制策略，副節(jié)點擁有主節(jié)點的數(shù)據(jù)拷貝，主節(jié)點生成事務(wù)的唯一時標戳，用松散更新的方式實現(xiàn)整個系統(tǒng)的一致性。通過充分利用保存在數(shù)據(jù)元素中的控制信息，進行整個系統(tǒng)的并發(fā)事務(wù)調(diào)度，盡量減少主副節(jié)點之間的通信量，并充分發(fā)揮基于時標戳的并發(fā)控制策略的優(yōu)勢，提高整個系統(tǒng)的性能和并發(fā)度。
　　 現(xiàn)在，有很多基于松散復制的協(xié)議用于擴展分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的規(guī)模。但

4、是，在這些協(xié)議中，大部分都是通過擴展副節(jié)點的個數(shù)來實現(xiàn)的。增加副節(jié)點的個數(shù)，可以提高整個系統(tǒng)的處理讀事務(wù)的效率，但是單個主節(jié)點就成為整個系統(tǒng)的潛在瓶頸。本文中，提出一種擴展主節(jié)點個數(shù)的方法：各主節(jié)點只擁有數(shù)據(jù)庫主拷貝的一部分，通過字符序向量標識每個主節(jié)點所執(zhí)行事務(wù)的個數(shù)，并用該向量表示各主節(jié)點的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)，主節(jié)點之間仍然采用松散更新的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性；用基于時標戳的并發(fā)控制思想，使整個系統(tǒng)達到Strong Session1SR，這樣在