基于松散復(fù)制的分布式并發(fā)控制的研究.pdf

1、松散復(fù)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(xiàng)重要技術(shù)。松散復(fù)制通過數(shù)據(jù)冗余，用本地?cái)?shù)據(jù)讀取代替遠(yuǎn)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(shí)間，還能在節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)保證系統(tǒng)依然正常運(yùn)行。在基于松散復(fù)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(fù)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(fù)制的DDBS中，由于事務(wù)可以在不同

2、的節(jié)點(diǎn)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(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)不一致。而用保證強(qiáng)可串行化的調(diào)度算法可以避免這個(gè)問題，但是實(shí)現(xiàn)這些協(xié)議的代價(jià)過高，甚至?xí)蟠蠼档驼麄€(gè)系統(tǒng)的性能。
　　 本文用基于時(shí)標(biāo)戳的并發(fā)控制思想，在單主節(jié)點(diǎn)松散復(fù)制的DDBS中實(shí)現(xiàn)Strong Session1SR這個(gè)嚴(yán)格程度比較適中的可串行化標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)通過對(duì)來自用戶的事務(wù)進(jìn)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(shí)現(xiàn)1SR的可串行化調(diào)度。主副節(jié)點(diǎn)都采用基于時(shí)標(biāo)戳的并發(fā)控制策略，副節(jié)點(diǎn)擁有主節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)拷貝，主節(jié)點(diǎn)生成事務(wù)的唯一時(shí)標(biāo)戳，用松散更新的方式實(shí)現(xiàn)整個(gè)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(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的并發(fā)事務(wù)調(diào)度，盡量減少主副節(jié)點(diǎn)之間的通信量，并充分發(fā)揮基于時(shí)標(biāo)戳的并發(fā)控制策略的優(yōu)勢(shì)，提高整個(gè)系統(tǒng)的性能和并發(fā)度。
　　 現(xiàn)在，有很多基于松散復(fù)制的協(xié)議用于擴(kuò)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(kuò)展副節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。增加副節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，可以提高整個(gè)系統(tǒng)的處理讀事務(wù)的效率，但是單個(gè)主節(jié)點(diǎn)就成為整個(gè)系統(tǒng)的潛在瓶頸。本文中，提出一種擴(kuò)展主節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)的方法：各主節(jié)點(diǎn)只擁有數(shù)據(jù)庫主拷貝的一部分，通過字符序向量標(biāo)識(shí)每個(gè)主節(jié)點(diǎn)所執(zhí)行事務(wù)的個(gè)數(shù)，并用該向量表示各主節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)，主節(jié)點(diǎn)之間仍然采用松散更新的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性；用基于時(shí)標(biāo)戳的并發(fā)控制思想，使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到Strong Session1SR，這樣在