移动实时事务的相对时间正确性及其实现

随着移动通信技术的迅速发展，人们提出了新的应用要求：在移动环境下处理实时事务．而移动通信的带宽有限性引起较大的数据访问延迟，有时甚至由于网络传输的断接而使得事务得不到所需访问的数据，这些严重影响了移动环境下实时事务截止期的满足．实时事务的时间要求(典型地为截止性)的满足通常比事务执行的逻辑结果的完全正确更为重要．该文提出了移动环境下实时事务的“相对”时间正确性标准，只要事务访问的数据的陈旧度(staleness)在控制的范围内，就不一定要求实时事务访问的数据在事务提交时是有效的．文中提出了移动实时事务的相对时间正确性标准、保证事务相对时间正确性标准的算法及移动实时事务执行模型．所有这些策略一方面降低了移动实时事务的并发控制代价，另一方面以牺牲事务的“绝对”时间正确换取事务截止期的满足，这与实时数据库“宁愿要部分正确但及时的结果而不愿要绝对正确但过时的结果”的系统目标是相一致的．实验表明：相对时间正确性标准的提出及相应的事务执行模型能提高系统中满足截止期事务的比率，从而提高了系统性能．     

基于预分析的实时事务处理

实时数据库系统中事务可能有实时限制（典型地为截止期），事务超过截止期可能给系统带来灾难性后果，这就要求系统能对事务的执行进行预分析与预安排，传统事务处理由于事务执行过程中的多种不确定因素（数据I／O，页面缺失，事务之间的各种相关性等），事务执行具有动态不可预报性，提出了一种事务预分析处理的三段法，数据说明阶段的静态预分析提取事务静态信息；初始动态预分析阶段构造事务的“影了事务”，并在适当的时机调度影子事务执行，以保证事务操作之前所需数据已在内存，事务执行时动态预分析阶段构造事务的相关性，为事务执行的结构，行为及时间正确性提供统一的实现机制，事务执行具有更好的可预报性，从而事务能更好地满足截止期。     

实时数据库数据特征对事务处理的影响

实时数据库系统事务调度一般只考虑事务的截止期,这对保证满足事务访问数据的时间正确性是不够的。文中针对时序数据的特点给出了同时考虑事务的截止及“数据截止期”的事务优先级分派、调度及并发控制方法。     

一种基于移动环境的混合乐观实时事务处理策略

随着移动计算技术的快速发展，移动环境下涉及到实时事务处理的应用需求正逐渐增长．由于移动环境下固有特性：高的网络延迟、频繁的断接性和移动性等，采用传统的事务处理技术，在移动环境下很难满足事务的截止期要求．提出了一种基于高优先级两段锁的混合乐观实时事务并发控制协议(HORTCC—SHP2PL)．该协议在移动实时事务处理中将乐观并发控制和高优先级两段锁结舍起来，利用两阶段提交协议实现移动实时事务的全局提交．为了进一步减少移动实时事务重启的数目．在并发控制协议中引入了相似性的概念．仿真实验显示．与分布式高优先级两段锁(HP2PL)比较，HORTCC—SHP2PL明显地减少了实时事务错过截止期的比率，提高了事务的并发度，能更好的满足移动实时事务截止期的要求．     

基于实时多媒体流的预取算法研究

实时多媒体应用存在严格的时间限制。存储访问时延是影响系统性能的一个最关键问题,针对实时多媒体数据而言,基于传统数据的LRU及其改进算法上的的预取和置换策略已经不能满足实际QoS要求。该文针对实时多媒体流,建立终端环境下的实时媒体对象的任务路径树模型,并给出该模型下的媒体流的预取和置换算法MO-VFT。实验模拟结果表明,所提出的模型合理,算法负载小,性能提高达20～35%。     

多线程环境下基于多预取点的文件预取

为解决当前Linux内核的预取算法在多线程情况下出现预取误判的问题,依据多线程环境下进程对磁盘文件的访问特点,提出一种基于多预取点的预取算法。在Linux内核原有的预取算法的基础上,结合多线程环境下应用程序对数据的访问模式,在Linux内核的页面缓存层进行了实现。实验和分析表明,在IOzone单线程测试中,该算法和Linux内核原预取算法性能相当;在多线程测试中,读取相同大小的文件,耗时比Linux内核原预取算法至少少1/3。新算法对于提高I/O并行度,从而提高整个计算机系统并行化很有帮助。     

位置相关信息服务中的一种数据预取方法

位置相关信息服务中访问数据涉及到复杂的空间计算,导致访问数据的延迟时间较长,而数据预取能够显著提高数据的访问速度,缩短访问数据的时间。基于LDD的预取策略如DDP考虑了数据距离,但是没有考虑数据的访问概率和更新频率及数据大小。针对以上问题提出基于价值的数据预取（CDP）策略,一些重要的数据预取因素如访问概率、更新频率、数据项大小、数据距离和有效范围等都包含在价值函数里,根据价值函数值的大小来选择被预取的数据。通过实验对比,CDP比DDP策略能更有效的提高缓存命中率。     

移动实时数据库系统中的更新分发

数据广播作为移动计算环境下有效的数据分发技术已有许多研究，当数据广播用于发送不断更新的数据时称它为更新分发．现有的更新分发协议因没有考虑实时数据库系统中数据和事务的定时要求而不适合移动实时只读事务的处理．重点研究了移动实时数据库系统中更新分发的问题，提出了混合前向多版本数据广播协议，该协议在保证事务一致性的同时满足了数据和事务的定时约束．模拟实验表明，该协议能够有效地降低事务错过率和提高数据流行性，较现有更新分发协议更适合移动实时只读事务的处理．     

网络化移动应用的全局适应性数据预取机制

提出一种多目标的数据预取方法(multiple goals oriented data prefetching,简称MGODP)来满足不同用户的数据预取需求.MGODP不仅从用户偏好出发为其预取合适量的数据,而且从服务器角度出发,对于Client/ Server模式下的数据访问提出全局合作的方法,以大幅度提高服务质量.另外,MGODP提供了移动客户端和服务器之间平衡工作负载的合作机制,合理分配系统资源,保障系统性能.通过一系列实验可以看出,MGODP方法能够很好地满足不同用户的需求,并通过全局合作和负载均衡机制在保证用户性能需求的前提下,尽可能地减小对电池电量和网络带宽的消耗.     

移动计算环境中的数据有效访问技术研究

频繁断连性、通信不对称性、用户数据访问模式多变性、移动终端能源有限性是移动计算环境的典型特征.如何能在如此"苛刻"的条件下保证移动终端的数据访问高效性、时效性是研究重点.从数据广播技术、数据预取技术和数据缓存技术3方面进行研究,从而提高移动计算环境中数据访问的性能.     

移动环境下实时事务处理

1 引言实时数据库就是其中的事务和数据都可能有时间限制的数据库。近些年来,越来越多的研究人员对于移动实时数据库系统(Mobile Real-Time Database System:MRTDBS)中高效的事务处理方法进行了研究,一般认为移动实时数据库就是移动环境(如GSM网络和无线局域网)所支持的实时数据库系统。对于实时事务来说,其完成时间一般有相应的时间约束,满足事务截止时间约束往往比事务逻辑完全正确更重要,例如对于股票查询的延迟响应会导致失去很好的交易机会。为了满足事务的截止时间约束,人们提出了不同的事务调度技术和并发控制协议。     

分布式实时事务提交处理

由于提交处理的复杂性,分布式实时事务很难满足其截止期.提出了一种新的提交协议A2SC(主动的双空间提交),它适合于分布式实时事务提交处理的需要.分析了由于数据冲突访问而形成的各种依赖关系.当处于准备状态的事务和处于提交状态的事务发生数据冲突访问时,A2SC允许处于执行状态的事务在一种控制的方式下乐观地访问锁住的数据.当处于准备状态的事务夭折时,仅仅只有其夭折依赖集中的事务夭折.进一步提出了"没有结果的运行"的观念.当一个事务发现它是没有结果的允许时,它将主动夭折.进行了广泛的模拟实验比较A2SC和其它协议比如基准协议、PROMPT和DDCR的性能.模拟结果表明A2SC在最小化错过截止期的事务数方面较成功,因此A2SC适合于高性能分布式实时事务.     

移动实时嵌套事务的并发控制

在移动计算环境中，事务移动性和无线网络固有的缺陷使得传统分布式实时事务管理机制不足以支持移动实时事务的执行，故有必要为移动实时事务研究新的事务处理机制以提高其成功率．该文着重研究移动实时事务的并发控制机制．首先，该文给出了一个考虑事务定时限制以及移动性的嵌套事务模型．然后，为减少移动分布式环境中解决数据冲突的开销，该文研究了一种结合优先级夭折和优先级继承的基于封锁的并发控制协议PAI-2PL．当高优先级事务被低优先级事务阻塞时，对于相同家族事务，采用优先级继承方法解决冲突；而对于不同家族事务，则夭折重启低优先级事务．另外，为减少由于断接所引起的无效阻塞，PAI-2PL允许低优先级事务夭折处于断接状态的高优先级事务．通过性能测试，表明所提出的事务模型及并发控制机制能提高实时事务的成功率．     

基于深度优先序列模式挖掘的预取模型

序列模式挖掘能够发现隐含在Web日志中的用户的访问规律,可以被用来在Web预取模型中预测即将访问的Web对象。目前大多数序列模式挖掘是基于Apriori的宽度优先算法。提出了基于位图深度优先挖掘算法,采用基于字典树数据结构的深度优先策略,同时采用位图保存和计算各序列的支持度,能够较迅速地挖掘出频繁序列。将该序列模式挖掘算法应用于Web预取模型中,在预取缓存一体化的条件下实验表明具有较好的性能。     

分片段的移动实时数据库事务模型

由于移动计算环境的固有特性、数据访问者的移动性、事务的截止期限制等,传统平坦事务模型无法满足移动实时数据库的需求.本文针对移动实时数据库事务的特点,提出了一种分片段移动实时数据库事务模型.     

实时数据库事务的正确性及实现算法

实时数据库系统中事务可以有定时限制（典型地为截止期）,事务超过截止期可能给系统带来灾难性后果,事务不光要满足数据库的完整性与一致性,而且要满足在时间上的正确性以及事务之间在结构上的正确性,传统的事务处理方法仅着眼于事务存取数据库的正确性,对于时间正确性与结构正确性无能为力,详细讲座了实时事务的正确性,包含结果正确性、时间正确性、行为正确性及结构正确性,已有的研究成果中大多用不央的算法及策略来保证不同的正确性要求;给出了保证实时事务正确性的一个统一的图论算法。     

无线数据广播中动静结合分片段移动实时事务模型

无线广播环境非对称通信等的诸多限制以及数据访问者的移动性及实时性等需求,使平坦事务模型及现有移动事务模型都无法满足无线数据广播中移动实时事务处理的要求。从无线数据广播环境特点出发,针对移动应用需求特征,提出了一种动静结合分片段移动实时事务模型。