使用相似和事务传送处理移动环境下的过载和事务重启问题

为减少移动实时数据库中优先级倒置而引起的事务重启和过载问题,探讨并使用事务船载方法来减轻移动网络跨区处理以及优先级倒置时所引起的过载问题.研究并采纳基于相似的分布式高优先级2阶段锁定协议(SDHP-2PL)来减少优先级倒置时事务重启的数量以保证移动实时环境下数据的正确性和截至时间的满足.由于采用事务船载方法使得事务的过载通信数量大量减少,同时使用相似概念也增加锁请求被授予的概率.     

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.     

一种动态调整串行化顺序的实时并发控制协议

实时并发控制协议用来控制并发事务间的相互作用,已满足实时数据库的一致性.本文提出一种四阶段实时并发控制协议HTRCC-DASO,协议在读或等待阶段基于事务优先级动态调整串行化顺序,通过阻塞或及早重启低优先级事务,使高优先级事务率先提交并降低事务重启开销.在验证阶段检查事务读写集合的外部一致性和相互一致性并调整活动事务的时间戳间隔,确保满足事务时态一致性和调度冲突可串行化.通过引入相似性概念,提出了HTRCC-DASO的改进版本:SHTRCC-DASO,性能测试结果显示,SHTRCC-DASO协议能保证良好的实时性能.     

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．     

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．     

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．     

一种分布式实时事务调度算法

传统的乐观并发控制策略利用了一些不必要的事务重启来保证数据的一致性，事务重启能够极大的增加系统载荷以及加强资源和数据的竞争，在分布式环境下，由于系统的复杂性和较高的通讯开销加剧了该问题．针对该问题本文提出了一种靳的乐观并发控制策略，通过动态调整事务串行化执行顺序来避免不必要的事务重启．当把这种新的并发控制策略在分布式实时环境中实现时，考虑到分布式事务的实时性要求，本文提出把写阶段从临界区中分离出来的方法，并用顺序加锁的策略来保证分布式事务执行的正确性，最后给出了该实现方法的正确性证明．     

一种嵌入式移动实时数据库的并发控制策略

嵌入式移动实时事务的并发控制除了满足传统事务的基本特性外,还要着重考虑优先级颠倒、不必要的事务重启和全局数据一致性及混合事务系统的性能等问题.基于绝对串行化时序与选择重启的乐观并发控制算法(OCC-ASTOSR),利用绝对时标在广播循环的支持下调整移动客户端和中心数据库服务器上的事务串行化顺序,检测事务的数据访问冲突,并应用选择重启的方法解决冲突.事务随着运行过程更新读写数据集信息,每个数据对象都维护相关的时间信息,通过无线网络通信传递这些控制信息,交互地完成移动客户端和中心服务器中的本地事务验证和移动事务两阶段验证提交.     

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。     

移动分布式数据库中的实时事务处理

提出了移动事务实时提交协议(MTRTC)和多版本乐观并发控制协议(MVOCC)处理移动分布式实时事务。MVOCC有效性检查分为局部有效性检查和全局有效性检查,采用动态调整串行次序,避免了不必要的事务重启动,改善了只读事务的响应时间。MTRTC是一个实时提交协议,减少了通信信息。实验结果表明结合MVOCC和MTRTC事务处理协议优于其它事务处理协议。     

一种移动分布式实时事务原子提交协议

介绍了移动分布式实时事务的工作模式,在此基础上提出了应用于移动分布式实时事务的实时原子交换协议:两层实时原子提交协议.通过引入改进的TCP三次握手协议,完成移动终端与固定数据库系统的交互.对协议的正确性进行了证明.两层实时原子提交协议能够有效避免由于网络故障或者移动终端故障引起的通信堵塞.     

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.     

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。     

移动广播环境中实时事务处理性能研究

提出了移动广播环境中MVOCC-DA-2PV(Multiversion Optimistic Concurrency Control with Dynamic Adjustment of serialization order using Two-Phase Validation)并发控制协议。移动实时事务处理分两阶段进行。第一阶段在移动主机(MobileHosts,MHs)上处理,第二阶段在服务器上处理。移动主机(MHs)上所有移动事务执行部分向后有效性确认,与在服务器提交事务进行有效性确认。如果移动事务通过MH上部分有效性确认,提交到服务器进行最终有效性确认。如此早地检测数据冲突,节省了处理和通信资源。协议消除了移动只读事务和移动更新事务的冲突,使用多版本动态调整串行次序技术,避免了不必要的事务重启动。降低了移动只读事务的响应时间。通过模拟仿真,对MVOCC-DA-2PV协议进行了性能测试,并与PVTO和HP2PL进行了比较。实验结果表明MVOCC-DA-2PV并发控制协议要优于其它协议。     

FM-Que移动事务模型

在移动计算环境中,传统数据系统的事务处理模型不能较好地支持移动事务的处理,故有必要研究支持移动计算环境的移动事务模型及事务处理协议。针对移动计算环境的特点,提出了FM-Que移动事务处理模型及其处理协议。FM-Que模型通过采用事务队列机制,固定子事务和移动子事务思想来支持事务移动性和频繁断接性,采用多版本预提交方式来维护数据一致性。     

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．     

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。