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．     

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。     

基于实时日志的嵌入式实时数据库恢复策略

在分析嵌入式实时数据库数据和事务特征的基础上,讨论了嵌入式实时数据及事务的一致性约束,包括内部一致性、时间一致性(外部一致性和相互一致性).为满足各种一致性,针对不同类型的数据和事务给出了识时恢复的正确性准则.基于这些约束,设计了实时日志及相应的恢复算法.性能分析结果表明,所给出的恢复方法在减低超截止期事务比率、节省系统开销等方面都具有较好性能.     

分布式实时事务的原子提交

分布式实时数据库系统中，事务除具有传统数据库事务的ACID特性外，还具有定时限制（如截止期等）。传统提交协议及已研究出的实时提交协议都不保证分布式实时事务的原子性，结合实时事务截止期要求，描述了分布式实时事务的原子提前及其正确性准则，给出了适合于固（或软）实时事务的原子提前协议RTACP及其处理过程并证明了其正确性，还对RTACP进行了性能比较和评价，表明其分别在不同方面更优越。     

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．     

实时数据库中事务执行的正确性研究

实时数据库就是其数据和事务都有显式定时限制的数据库,系统的正确性不仅依赖于事务的逻辑结果,而且依赖于该逻辑结果所产生的时间,事务处理是实时数据库中的关键问题。从实时数据库的事务特征入手,分析事务执行的结果正确性、行为正确性、结构正确性与时间正确性,论述三种正确性准则在保证时间一致性限制方面的作用,从而研究事务执行的正确性问题。     

实时数据库中具有时态限制的事务调度算法

在实时数据库中，事务对时态数据对象的访问在很多领域的应用日益广泛．目前实时数据库中的事务调度算法大多仅考虑数据的逻辑一致性，而忽略了满足时态的一致性．本文提出了临时数据截止期的概念，以定理的形式证明了低成本的预测算法的可行性，尽可能早地终止或推迟无法满足时态一致性要求的事务的执行，节省了计算资源以供其它事务执行．在此基础上提出了新的实时数据库中具有时态限制的事务调度算法TDDBPA(Temporary Data Deadline—Based Predictive Algorithm)．通过与目前所知的有效算法比较，本算法在性能指标上(事务失败率、浪费的CPU时间)明显优于这些算法．     

基于挖掘具有时态限制数据语义的实时事务调度算法

在实时数据库中,事务对时态数据对象的访问在很多领域的应用日益广泛。目前实时数据库中的事务调度算法大多仅考虑数据的逻辑一致性,而忽略了满足时态的一致性。论文提出了新的实时数据库中具有时态限制的事务调度算法PSBA(PredictionandSimilarity-BasedAlgorithm)。首先提出了临时数据截止期的概念,以定理的形式证明了低成本地预测算法的可行性,尽可能早地终止或推迟无法满足时态一致性要求的事务的执行,节省了计算资源以供其它事务执行。继而通过挖掘数据语义,利用数据相似性,结合预测算法,进一步提高了调度性能。与目前所知的有效算法比较,该算法在性能指标上(事务失败率、浪费的CPU时间)明显优于这些算法。     

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。     

关于实时数据库事务

实时数据库事务显示了与传统数据库事务的很大不同．这些不同主要表现在事务的复杂结构、定时特性、相关性和正确性方面．本文先分析了实时数据库事务的应用特征与需求，并给出了一个复杂事务结构的框架，然后着重讨论实时事务间的相关性：结构相关、数据相关、行为相关，以及实时事务的结果、结构、行为及时间正确性．     

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。     

主动实时嵌套事务的正确性

传统数据库通过并发控制协议及事务的恢复机制来保证事务的正确性。在主动实时数据库系统中,为了更好地支持应用,人们提出并实现了嵌套事务模型。主动实时嵌套事务的正确性比传统的原子事务更复杂。本文详细分析了主动实时嵌套事务的正确性,包括逻辑正确性、时间正确性、结构相关(正确)性及事务的行为正确性,基于事务的经历模型给出这些正确性的定义,为主动实时嵌套事务的正确性实现提供了理论基础。     

Processing real-time transactions in a replicated database system

A database system supporting a real-time application has to provide real-time information to the executing transactions. Each real-time transaction is associated with a timing constraint, typically in the form of a deadline. It is difficult to satisfy all timing constraints due to the consistency requirements of the underlying database. In scheduling the transactions it is aimed to process as many transactions as possible within their deadlines. Replicated database systems possess desirable features for real-time applications, such as a high level of data availability, and potentially improved response time for queries. On the other hand, multiple copy updates lead to a considerable overhead due to the communication required among the data sites holding the copies. In this paper, we investigate the impact of storing multiple copies of data on satisfying the timing constraints of real-time transactions. A detailed performance model of a distributed database system is employed in evaluating the effects of various workload parameters and design alternatives on the system performance. The performance is expressed in terms of the fraction of satisfied transaction deadlines. A comparison of several real-time concurrency control protocols, which are based on different approaches in involving timing constraints of transactions in scheduling, is also provided in performance experiments. Recommended by: A. ElmagarmidThis work was initiated while the author was at the Computer Science Department, University of Illinois at Urbana-Champaign.     

实时数据库系统的正确性

实时数据库系统的正确性就是与定时限制紧密相联的数据库一致性和事务正确性，中对此作了详细讨论，指出ＲＴＯＢ的一致性包括内部一致、外部一致和相互一致；事务正确性包括结果正确性，行为正确性，结构正确性和时间正确性，进一步的关键问题是判断正确性的准则和表示方法，对此中提出了一个经历模型，它可方便地且来说明各种恰当的正确性。     

实时数据库系统中的嵌套事务

传统的原子事务是由一个平坦数据库操作序列组成的,事 务的执行具有ACID(Atomicity, Consistency, Isolation, Durability)特性.然而,在实时 应用环境下,这些却不太适用.该文提出了一种支持实时应用的嵌套事务模型,给出了嵌套事 务的特性及正确性标准,着重对嵌套实时事务的优先级分派与并发控制协议进行了讨论.     

Real-time databases

Data in real-time databases has to be logically consistent as well as temporally consistent. The latter arises from the need to preserve the temporal validity of data items that reflect the state of the environment that is being controlled by the system. Some of the timing constraints on the transactions that process real-time data come from this need. These constraints, in turn, necessitate time-cognizant transaction processing so that transactions can be processed to meet their deadlines.This paper explores the issues in real-time database systems and presents an overview of the state of the art. After introducing the characteristics of data and transactions in real-time databases, we discuss issues that relate to the processing of time-constrained transactions. Specifically, we examine different approaches to resolving contention over data and processing resources. We also explore the problems of recovery, managing I/O, and handling overloads. Real-time databases have the potential to trade off the quality of the result of a query or a transaction for its timely processing. Quality can be measured in terms of the completeness, accuracy, currency, and consistency of the results. Several aspects of this trade-off are also considered.