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。     

基于代理的3PC分布式事务提交协议

原有3PC分布式事务提交协议能克服协同者发生故障而有可能产生事务阻塞问题，但其开销大。该文提出了一种基于代理的3PC事务提交协议，该协议通过增加协同者的代理节点，使得参与者相信协同者是正常的，从而不必关心新协同者的选举问题，能降低3PC无故障时的额外开销。     

一种改进的分布式实时事务调度协议

分布式实时事务调度协议用于实现事务间读写的并发控制,以满足事务的一致性与隔离性要求.本文改进了动态调整时间间隔的乐观并发控制协议,提出了一种分布式实时事务调度协议DOCC-DATI,协议分为读阶段、等待阶段、准备阶段和提交阶段.协议在读阶段和等待阶段利用事务的优先级信息,动态调整事务的串行化顺序,使高优先级事务优先进入验证阶段,并通过阻塞机制避免部分低优先级事务的不必要重启.由于分布式环境下处于准备阶段的数据不可访问,这将增加事务的阻塞时间,因此本文允许处于准备阶段的事务借出数据给低优先事务.为避免传统的两阶段提交协议中由单点故障而导致的实时事务阻塞,本文通过Paxos一致性算法提交分布式实时事务.提议的方法在一个模拟的分布式实时数据库环境中得以应用,显示出了优良的结果.     

一种改进的基于多站点备份的1-2PC协议

2PC协议具有广泛的适用性,但存在易于阻塞和时间延迟的缺点。文中提出了一种改进的基于多站点备份的1-2PC协议。该协议利用＂多站点备份＂技术和＂心跳＂技术可减少分布式事务信息交换的次数,降低事务发生阻塞的概率,缩短事务成功提交的时间,从而改善了提交协议的性能。通过性能比较和分析,证明了提出的协议具有高效性和低阻塞性。     

面向网格环境的事务提交协议的研究

提出一种面向网格的事务提交协议-ENP.该协议取消了两阶段提交(2PC)协议中的投票阶段,参与者无需向协调者发送COMMIT消息,可自行决定提交而不必等待协调者的COMMIT命令.如果参与者操作失败,则其向协调者发送abort消息后可自行终止,不必等待协调者发来的ABORT命令.性能分析和实验结果表明,该协议放松了对事务原子性的要求,可以降低提交协议的消息复杂度和日志复杂度,保证了网格环境中事务状态的一致性,满足了各参与者和资源的自治性要求.     

基于CPN的两阶段提交协议建模

CPN(Colored Petri Net)是一种面向图形的语言,用来仿真和验证系统,尤其适用于复杂的分布式系统。简单介绍分布式事务处理协议中的两阶段提交协议,提出一种基于CPN的两阶段提交协议建模和分析方法,完整阐述两阶段提交协议的建模过程和模型验证方法,清晰直观地分析模型的仿真结果,形象地表现两阶段提交协议的一致性。利用CPN模型对两阶段提交协议性能的分析,为进一步研究两阶段提交协议提供了一种新的手段。     

一种新的分布事务处理模型与协议

本文提出了一种适合于当前网络环境客户机／服务器应用方式下的分布事务处理模型及基于远程过程调用（ＲＰＣ）的实现协议。分析与实验表明它不仅满足客户机／服务器 应用的具体特点与要求，而且可以克服各种两段式提交协议中由于协调者故障造成的阻塞，同时避免了三段式提交等协议为解决阻塞而引起的开销过大、实现复杂等问题。     

一种基于非阻塞的分布式数据库原子提交协议

针对现今先进的分布式系统在效率和容错方面日益增加的需求,引入了心跳故障检测器的概念来解决合意问题,提出了一种基于非阻塞的分布式数据库事务原子提交协议。协议的提交只需两步操作,在保证非阻塞的同时,大大降低了事务提交的成本,甚至在有广播网的情况下进一步降低了通信开销。通过证明和比较,提出的协议具有可行性、实用性。     

分布式数据库系统结点失败下无阻塞的提交协议

分布事务的原子性由分布事务的提交协议来保证。提交协议使公布事务在其执行结点上要么都一致地提交,要么都一致地夭折。如果一个分布事务的提交协议在系统失败时有可能致使某些分布事务的终止或继续运行依赖于此系统失败后的恢复,那么称此提交协议是有阻塞的。本文从提交协议的系统开销和阻塞程度两方面比较了目前常用的几种提交协议,描述了在结点失败下的无阻塞提交协议:带终止协议的三阶段提交协议。同时,本文还提出了在结点失败期间系统的处理策略,给出了保存失败给点悬挂动作以达到屏蔽结点失败的新方法。     

移动分布式实时事务实时原子提交

形式地给出了移动分布式实时事务实时原子提交协议的定义,在此基础上提出了适合于移动分布式实时事务的实时原子提交协议：一阶段实时原子提交协议(1PRACP)。1PRACP通过参与者与协调者的一次消息交换,在一个阶段完成移动分布式实时事务提交活动;结合超时恢复处理协议,1PRACP能避免由于站点故障或网络通信链路故障而导致的阻塞。对1PRACP进行了性能比较和评测,显示了它在各方面的优越性。