基于全局目录的分布式数据库加锁管理算法

针对简单的分布式封锁方法和完全分布式加锁算法在加锁时所需通信开销大、封锁时间长、锁管理复杂的缺点,结合集中式数据库加锁管理算法的优点,指出了在分布式数据库中保持事务可串行化方面存在的难点,利用全局目录和事务调度器,提出了基于全局目录的分布式数据库加锁管理算法。该算法使用两阶段封锁协议和多粒度封锁协议,在全局目录服务器中使用全局锁管理器管理和维护全局目录中的锁结点信息并对分布式封锁请求进行集中控制和灵活管理,能有效地保证事务的可串行化调度,降低封锁时的通信开销。     

DDBMS的两阶段提交协议中阻塞问题的解决方案

传统的两阶段提交协议在分布式数据库管理系统的事务处理中得到广泛运用，较好地保证了分布事务的一致性和数据的一致性。然而,这个协议会出现阻塞问题，严重影响系统资源的利用率。针对这个弱点从事务的分类处理、快照技术、通信结构、终结协议等方面进行探讨，提出五种解决方案，并且分析了这些方案的适用场合。     

分布式数据库并发控制方法研究

并发控制机制是数据库事务管理中重要的组成部分,是衡量一个数据库系统功能强弱和性能好坏的重要标志之一。分布式并发控制的目的是保证分布事务和分布式数据库的一致性,实现分布事务的可串行性,使事务具有良好的并发度以保证系统具有用户满意的效率。本文首先就分布式数据库并发事务的可串行化进行探讨并在此基础上提出分布式数据库并发控制的基本方法。     

分布式数据库并发控制方法研究

并发控制机制是数据库事务管理中重要的组成部分，是衡量一个数据库系统功能强弱和性能好坏的重要标志之一。分布式并发控制的目的是保证分布事务和分布式数据库的一致性，实现分布事务的可串行性，使事务具有良好的并发度以保证系统具有用户满意的效率。本文首先就分布式数据库并发事务的可串行化进行探讨并在此基础上提出分布式数据库并发控制的基本方法。     

计算资源整合的网格技术实现

针对分布式并行数据库系统DPDBS中数据库副本数、数据库分布等信息的动态性，提出全局数据目录的动态管理和维护算法。该算法将数据目录一致性检查嵌入数据库执行过程中，通过改进两阶段提交协议和采用捎带、恢复和并行处理等技术，在低开销的情况下动态地保证了全局数据信息的一致性和实时性。     

全局数据目录的动态管理和维护

针对分布式并行数据库系统DPDBS中数据库副本数、数据库分布等信息的动态性，提出全局数据目录的动态管理和维护算法。该算法将数据目录一致性检查嵌入数据库执行过程中，通过改进两阶段提交协议和采用捎带、恢复和并行处理等技术，在低开销的情况下动态地保证了全局数据信息的一致性和实时性。     

分布式数据库多级一致性统一建模理论研究

分布式数据库系统出现了支持多协调器和多副本存储的新架构,这给事务调度的正确性带来了新的挑战,包括缺少中心协调器带来的新数据异常以及多副本机制带来的读取数据一致性等问题.基于事务隔离级别和分布式系统一致性协议的定义,为多协调器多副本分布式数据库的事务多级一致性构建了一个混合依赖图模型.该形式化模型为事务的正确调度提供具有鲁棒性的评价标准,可以方便地对数据库事务调度情况进行动态或静态分析检验.     

一个适于分布式数据库系统可靠性状态控制与全局恢复的通用机制

可靠性是分布式数据库系统的一个重要而又难于解决的问题。为此,本文在分析了著名的可靠性网络 RelNet 的基础上给出了一个切实可行的通用可靠性状态控制与全局恢复机制。该机制所采用的可靠性状态控制(RSC)协议可处理任意数量的场地毁损和通讯网络故障,在处理网络分区方面较之 RelNet 更具强健性。文中主要讨论了全局恢复机制的外部环境,远程场地可用性检测.网络不一致性视图检测、可靠性状态控制.事务恢复和数据一致性控制等问题。     

分布式数据库两阶段提交协议研究与改进

分布式数据库具有可靠性和并行性等优点。在实现分布式数据库的过程中需要解决的最关键的问题是保证分布式事务的原子性、一致性、隔离性和持久性。两阶段提交协议可以解决这个问题,但是也存在一些缺陷。研究分布式数据库的事务处理机制,对基本两阶段提交协议所存在问题做了详细的分析并提出了一种两阶段提交协议的改进方案。     

遥感数据异地备份中数据一致性方法研究与实现

近年来,遥感数据的备份与容灾是数据存储与安全领域内备受关注的问题。异地备份的目的是实现数据的互备份和互检索,实现遥感数据动态备份与快速恢复。本文根据遥感数据异地备份自身的特点,在借鉴分布式数据库系统中维护数据一致性方法的基础上,提出了基于消息队列机制的异步复制控制法、差错控制法和同步文件比对法3种维护遥感数据一致性的方法,同时对这3种方法的区别和联系进行了初步分析。     

支持分布式合作实时事务处理的协同检验点方法

在实时事务执行时，事务故障或数据竞争会导致事务重启，为减少事务重启损失的工作量，可以采用检验点技术保证事务的时间正确性．在一类分布式实时数据库应用中，不同结点的事务通过消息交换形成合作关系，为保证合作事务间的全局一致性，当某一事务记检验点时，相关事务也要记检验点．传统协同检验点方法没有考虑应用的定时约束，不能很好地支持分布式合作实时事务处理．该文提出了一种基于图论的协同检验点方法，利用在每个计算结点上为每个合作事务集维护的局部有向图，使用一个基于图论的计算过程标识出应记检验点的事务，该方法既具有最小协同检验点特性，又使全局检验点的时延最小．实验表明该算法减少了全局检验点时延，有利于实时事务截止期的满足．     

一种高效的合作实时事务并行检验点算法

许多数据和活动上都有很强时间性的应用在地理上同时具有分布性,这种应用需求使得分布式实时数据库的研完成为数据库研究领域的热点。在实时事务执行时,事务故障或数据竞争会导致事务重启,为了减少因重启而损失的工作量,可以采用检验点技术以利于事务时间正确性的满足。在一些分布式实时数据库应用中,不同结点的事务通过消息交换形成合作关系,当某一事务记检验点时,为保证合作事务间的全局一致性,相关事务也要相应地记检验点。传统的协同检验点方法没有考虑应用的定时约束,不能很好地支持分布式实时事务处理。本文提出了一种高效的并行协同检验点方法,该算法既具有最小协同检验点特性又使全局检验点过程延时最小。实验表明该算法减少了全局检验点阻塞时间,有利于分布式实时事务截止期的满足。     

Divergence control for distributed database systems

This paper presents distributed divergence control algorithms for epsilon serializability for both homogeneous and heterogeneous distributed databases. Epsilon serializability allows for more concurrency by permitting non-serializable interleavings of database operations among epsilon transactions. We first present a strict 2-phase locking divergence control algorithm and an optimistic divergence control algorithm for a homogeneous distributed database system, where the local orderings of all the sub-transactions of a distributed epsilon transaction are the same. In such an environment, the total inconsistency of a distributed epsilon transaction is simply the sum of those of all its sub-transactions. We then describe a divergence control algorithm for a heterogeneous distributed database system, where the local orderings of all the sub-transactions of a distributed epsilon transaction may not be the same and the total inconsistency of a distributed epsilon transaction may be greater than the sum of those of all its sub-transactions. As a result, in addition to executing a local divergence control algorithm in each site to maintain the local inconsistency, a global mechanism is needed to take into account the additional inconsistency Recommended by: Meichum Hsu     

Data mining-based hierarchical transaction model for multi-level consistency management in large-scale replicated databases

Scalability and availability in a large-scale distributed database is determined by the consistency strategies used by the transactions. Most of the big data applications demand consistency and availability at the same time. However, a suitable transaction model that handles the trade-obetween availability and consistency is presently lacking. In this article, we have proposed a hierarchical transaction model that supports multiple consistency levels for data items in a large-scale replicated database. The data items have been classified into different categories based on their consistency requirement, computed using a data mining algorithm. Thereafter, these have been mapped to the appropriate consistency level in the hierarchy. This allows parallel execution of several transactions belonging to each level. The topmost level called the Serializable (SR) level follows strong consistency applicable to data items that are mostly read and updated both. The next level of consistency, Snapshot Isolation (SI), maps to data items which are mostly read and demand unblocking read. Data items which are mostly updated do not follow strict consistent snapshot and have been mapped to the next lower level called Non- monotonic Snapshot Isolation (NMSI). The lowest level in the hierarchy correspond to data items for which ordering of operations does not matter. This level is called the Asynchronous (ASYNC) level. We have tested the proposed transaction model with two different workloads on a test-bed designed following the TPC-C benchmark schema. The performance of the proposed model has been evaluated against other transaction models that support single consistency policy. The proposed model has shown promising results in terms of transaction throughput, commit rate and average latency.     

Correctness of a distributed transaction system

A distributed transaction system manages information that is dispersed over a number of storage devices. This paper deals with an experimental transaction system designed to satisfy real-time constraints through distributed control of the executions of transactions. Of interest is the correctness of the algorithm for distributed control. Demonstrating the correctness involves showing that the algorithm guarantees the consistency of distributed data, and equally importantly, that every transaction will eventually terminate. Proof of consistency is based on the notion of serializability of transactions while proof of termination is based on the conflict resolution and failure recovery strategies employed by the transaction system.     

基于全局目录的集中型数据库分布式加锁仿真

现有使用较为广泛的三种集中型数据库分布式加锁方法均存在着通信量大、分布事务并发复杂度高的缺陷。为了解决上述问题,引入全局目录对集中型数据库分布式加锁方法进行设计研究。根据集中型数据库分布式加锁的需求对锁进行相应的管理,并对数据库全局目录进行创建,主要对其功能与数据项内容进行设置,将全局目录存储于集中型数据库的主站点,通过确定数据加锁粒度、加锁类型与事务锁表对数据库进行分布式加锁,利用分布式加锁算法对加锁过程进行管理与控制,实现了基于全局目录的集中型数据库的分布式加锁。通过仿真得到,与现有的集中型数据库分布式加锁方法相比较,提出的集中型数据库分布式加锁方法极大的降低了通信量与分布事务并发复杂度,充分说明提出的集中型数据库分布式加锁方法具备更好的加锁性能。     

移动数据库事务管理技术研究

以传统的事务并发算法为基础,分析移动数据库与分布式数据库的共性和差异性,探讨基于时间戳代理的并发控制改进模型。该模型经过从支持全局变量到支持不完整事务的演化过程,能够基本满足移动计算环境下各种应用场景的需求。     

Apriori算法低频规则的有效性及实现

针对经典Apriori算法基于全局、高频两个条件的缺陷,指出事务数据库低频规则的有效性,并通过对C4.5决策树的规则构造,进一步证明事务数据库存在低频规则,在此基础上,给出了一种Apriori低频规则挖掘算法。该算法与经典的Apriori算法兼容,但不是对Apriori算法简单的扩展,而是从理论上打破了Apriori算法基于全局和高频两个条件。最后通过实例用Apriori低频规则挖掘算法和C4.5算法对实例数据库进行挖掘,证明两者的一致性和Apriori低频规则的有效性,同时也证明了Apriori低频规则挖掘算法的有效性。