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．     

分布式实时数据库并发控制

在集中式实时数据库中，事务并发控制一般采用基于优先级的事务重启或优先级继承．在分布式实时数据库中，由于一个主事务的各参与事务可能分布在多个节点上，事务重启一方面会造成系统资源的极大浪费，另一方面又会加大网络传输的负担．而在优先级继承策略中，被阻塞的高优先级事务的执行完全依赖于阻塞它的低优先级事务，在分布式环境中，事务的执行具有更多的不可确定的因素，这就很难保证被阻塞事务的截止期．本文提出了一种基于数据多映像的并发控制协议，事务因访问数据而形成不同的依赖关系，改变高优先级事务和低优先级事务的依赖关系从而更有利于高优先级事务而又不矢折或阻塞其他事务，从而大大提高事务执行的并发度，更好地满足实时事务的截止期．     

一种移动实时事务调度策略

支持无线网络断接和提高实时事务的成功率是移动计算环境下实时事务处理要解决的两个主要问题。本文首先提出了一个优先级分配策略，它考虑了无线网络断接性；然后提出了一个冲突事务定义，它减小了事务冲突的概率；最后给出一个基于此的避免冲突的事务调度策略，它使事务调度和并发控制高度集成，降低了系统的事务管理开销，提高
高了事务成功率。     

无线移动环境中的拉式实时并发控制机制

考虑到诸如带宽、移动性、频繁断接等限制，传统可串行化并发控制协议显得过于严格而无法满足移动实时数据库环境的要求。该文首先形式化定义并分析了弱可串行化正确性准则，弱可串行化比传统冲突可串行化宽松且能始终保证数据库的一致性。进而给出了一种适宜于移动实时数据库的弱可串行化并发控制协议WMHP-2PL。最后性能实验证实了新协议的有效性。     

支持断接的移动实时事务调度

在移动计算环境中,事务移动性和频繁断接使得传统实时事务调度机制不足以支持移动实时事务的执行。该文给出了一个支持无线网络频繁断接的软实时事务调度协议SSRTD。该协议是基于事务具有扩展截止期和结果相似性进行设计的,并可根据移动主机的连接状况决定事务执行结果的发送时间。通过性能测试,表明所提出的调度策略能提高移动实时事务的成功率。     

基于MDRTDB并发控制协议DHP-2PL的研究

并发控制协议是确保数据库性能目标的一个关键问题,对移动分布式实时数据库(Mobile Distributed Real-time DataBase,简称MDRTDB)并发控制协议-分布式高优先级两段锁协议(Distributed High Priority two Phrase Locking protocol,简称DHP-2PL)从两个方面做出了改进:一是采用动态优先级分配策略,能够缩短实时事务执行的等待时间和避免饥饿现象的产生;二是为了增加并发度在加锁机制中使用混合加锁粒度,同时能够减少加锁开销。最后通过模拟应用环境的性能测试表明,这两方面的改进更好地满足了事务截止期的要求,提高了移动实时事务的成功率。     

基于相似和谨慎等待的移动分布式实时数据库并发控制方法

随着移动计算技术的快速发展,对移动环境下实时事务处理的需求也不断增加.而造成事务重启和阻塞的有限带宽和频繁断开是移动环境下实时系统特有的属性,因此过去针对分布式实时数据库系统的并发控制研究并不能够直接应用在移动分布式实时数据库上.把相似概念和谨慎等待方案与高优先级2阶段锁定(DHP-2PL)结合起来,形成基于相似和谨慎等待的移动分布式实时数据库的并发控制算法,以增加系统并发性,减少重启和阻塞事务的数量,并通过判断事务是否断开而探讨了相应的解决策略,降低了断开问题对系统性能的影响.     

移动实时提交协议的恢复处理与通信分析

三层实时提交协议(3LRTC)是为支持事务移动性、断接性、实时性及功能替代性等设计的一种移动实时提交协议,该协议能保证移动分布式实时事务放松原子性和结构正确性。该文在分析移动实时事务各参与者提交状态变化的基础上,讨论了3LRTC在发生场地故障和断接时的恢复处理方式,以保证故障发生后数据库能恢复到一个正确的状态。该文还对3LRTC的通信代价进行了分析与比较,结果表明,三层提交结构能减少移动实时事务的通信消息数。     

实时Client/Server数据库多版本两个阶段封锁并发控制协议

提出了实时Client／Server数据库多版本两阶段封锁并发控制协议．该协议具有多版本并发控制机制与两阶段封锁机制的优点，使用如下策略以减少延误截止时间事务数量：若冲突集中有比持锁事务Ti优先级高的事务，且Ti重启动不会延误截止时间，则Ti重启动，冲突集中优先级最高的事务获得锁；否则，冲突集中其它事务等待．为了提高只读事务的响应时间，客户端设有一致数据库影子，只读事务在客户端处理．通过仿真模拟，与2V2PL和OCC—TI—WAIT—50协议进行比较，结果表明：该并发控制协议不仅能有效降低事务延误截止时间率，而且能改善只读事务的响应时间，减少优先级高事务的锁等待时间．协议性能优于2V2PL协议和OCC—TI—WAIT—50协议．     

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.     

On Using Real-Time Static Locking Protocols for Distributed Real-Time Databases

The use of Static Two Phase Locking Protocols (S2PL) for concurrency control in real-time database systems (RTDBS) has received little attention in the past. Actually, real-time S2PL (RT-S2PL) protocols do possess some desirable features making them suitable for RTDBS, especially for distributed real-time database systems (DRTDBS) in which remote locking is required and distributed deadlock is possible. In this paper, different RT-S2PL protocols are proposed. They differ in their methods of reducing the blocking time of higher priority transactions. Their performance is studied and compared with a real-time dynamic two phase locking protocol (RT-D2PL), called Hybrid Two Phase Locking (Hb2PL). The impact of different system and workload parameters, such as mean inter-arrival time of transactions, number of remote lock requests of a transaction, communication overhead for sending messages, and database size on their performance have been examined. The performance results indicate that the RT-S2PL protocols are suitable for DRTDBS in which the proportion of local locks of a transaction is small and the communication overhead for locking is high.     

分布式实时事务提交协议

在分布式实时数据库系统中，保证事务原子性的唯一途径是研究和开发出一个实时的原子提交协议．首先详细分析了事务因数据访问冲突而形成的各种依赖关系，在此基础上提出了实时的原子乐观提交协议——2SC协议，该协议减少了事务的等待时间，提高了事务的并发度，且能无缝地和现有的并发控制协议集成在一起，保证事务的可串行化和原子性．通过模拟实验研究表明，采用该协议能够减少超过截止期的事务数目。     

移动分布式实时嵌套事务提交

在移动分布式计算环境中,事务移动性和无线网络固有的缺陷使得传统的分布式实时事务管理机制不足以支持移动分布式实时事务的执行,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.着重研究移动实时事务的提交机制.首先,通过分析移动分布环境中实时事务的特点给出了一个基于功能替代的移动实时嵌套事务模型.然后,提出了一个基于此模型的三层提交结构以及能够保证移动实时事务原子性和结构正确性的三阶段实时提交协议3PRTC(three-phase real-time commit).性能测试表明,所提出的事务模型及其提交机制能够提高实时事务的成功率.     

A Commit Strategy for Distributed Real-Time Transaction

Ramamritham gives three common types of constraints for the execution his-tory of concurrent transactions. This paper extends the constraints and gives the fourth type of constraint. Then the weak commit dependency and abort dependency between transactions, be-cause of data access conflicts, axe analyzed. Based on the analysis, an optimistic commit protocol 2LC (two-Level Commit) is proposed, which is specially designed for the distributed real-time do-main. It allows transactions to optimistically access the locked data in a controlled manner, which reduces the data inaccessibility and priority inversion inherent and undesirable in distributed real-time database systems. Furthermore, if the prepared transaction is aborted, the transactions in its weak commit dependency set will execute as normal according to 2LC. Extensive simulation ex-periments have been performed to compare the performance of 2LC with that of the base protocol,the permits reading of modified prepared-data for timeliness (PROMPT) and the deadline-driven conflict resolution (DDCR). The simulation results show that 2LC is effective in reducing the num-ber of missed transaction deadlines. Furthermore, it is easy to be incorporated with the existing concurrency control protocols.     

关于实时事务调度中的优先级反转

分析了基于优先级的调度策略中优先级反转产生的原因,并且给出了RTDBS中实时平淡事务和实时嵌套事务的并发控制中优先级反转的解决方法。主要有优先级继承,高优先级夭折,优先级顶,避免优先级反转的多版本协议,基于优先级的时标排序及一些求精的算法。     

实时主动数据库有效性检查并发控制协议

在实时主动数据库中,事务不仅有时间约束,而且事务执行可能触发其它事务执行。传统并发控制协议不适应于实时主动数据库系统。该文研究了实时主动数据库事务执行模式,提出了有效性检查并发控制协议。协议使用动态调整串行次序策略,避免不必要的事务重启动。通过仿真模拟与HP2PL协议和OCC-TI-WAIT-50协议进行了比较。结果表明,该协议能有效地降低事务延误截止时间率和事务重启动率,性能优于HP2PL和OCC-TI-WAIT-50协议。