基于消息队列的工作流引擎及其容错设计

在流程定义工具、Web中间件和工作流引擎组成的分布式工作流平台上,以提高工作流引擎的可信性为目的,围绕软件容错设计、硬件和网络平台的可靠性、可靠消息传输模式,结合对实际生产的分析,提出一种新的可信构件设计方案。运行结果表明,该方案取得了较好的应用效果。     

一种基于任务依赖信息的工作流事务模型

H·Garcia-Molina等人提出了用于解决长事务问题的Sagas模型,但Sagas模型的事务补偿过程会撤销整个长事务,另外模型要求长事务的每个子事务都必须具有补偿子事务,这两个缺陷大大影响了Sagas模型的执行效率和适用性。本文通过利用任务间的依赖关系以及对事务进行分类的方法,在Sagas的基础上实现了一个部分补偿的工作流事务模型,对于不同类型的事务执行不同的补偿策略,同时即使撤销子事务也仅撤销该子事务所对应的依赖事务,而不是撤销整个事务流程。     

一种乐观嵌套工作流事务模型

为解决目前工作流事务管理的不足和存在的问题,本文基于多数据版本、三阶段执行的并发控制理论提出了一种乐观嵌套工作流事务模型,该事务模型借用时间戳的概念,通过对不同事务中活动类型的分类,较好地解决了长执行事务和协同事务的可靠性和正确性问题,提高了工作流处理的效率。乐观嵌套事务模型把嵌套事务、工作流模型和并发控制协议有机地结合在一起,定义了较为完整的事务操作原语及其语义。本文还给出了乐观事务模型到工作流模型的映射,使得事务工作流执行过程中,其操作原语和乐观事务模型的操作原语是一致的,工作流活动的转移控制与乐观嵌套事务模型的子嵌套事务的生成过程及其表示方式也是一致的。     

一种层次型迁移工作流容错执行框架

迁移工作流是一种基于移动agent的工作流管理技术,可靠性是其不容忽视的关键问题。目前已有的研究工作大多仅针对某一方面的特定问题,缺乏系统级模型支持。提出一种层次型容错执行框架,并实现了其中的通信容错、执行容错以及多迁移实例状态容错,初步的实验表明,该容错执行框架机制能够有效解决迁移实例在通信、执行和一致性状态等方面的容错,大大降低迁移实例夭折造成的工作流执行失败。     

一种高可用性的工作流长事务模型

工作流事务模型是工作流管理系统的关键因素之一。根据实际项目解决问题的需要提出了一种新的3层工作流长事务模型。结果表明,此模型可以极大地提高系统的可用性及并发性。     

事务工作流模型中恢复策略的研究

阐述工作流中事务的起源和发展,针对目前工作流模型对事务处理方面的不足,提出一种具有事务支持的工作流过程元模型.该模型不仅支持过程的层次结构,并且引入隔离域及错误恢复属性概念,从语义的角度进行了扩展.同时,分析了事务工作流中并发控制机制和各种调度算法,重点研究并提出了事务工作流的错误恢复策略和错误恢复算法.最后,对算法进行了实例分析,验证了该算法是可行和实用的.     

基于Saga的事务模型在工作流系统中的设计与实现

对工作流管理系统中的事务和事务处理进行研究,明确工作流管理系统中事务处理需要解决的问题的重点与难点。在此基础之上,对工作流管理系统中的长事务进行拆分,提出一个具有事务支持的工作流模型和一组事务恢复执行模式。     

工作流事务性研究综述

阐述了工作流中事务性的起源和发展,讨论了事务工作流在建模阶段将业务模型与事务性相结合所采用的主要方法,总结了事务工作流中并发控制机制和采用的各种调度算法,研究了事务工作流的错误恢复机制,概括了广泛应用的补偿机制的研究现状,论述了面向Web服务工作流事务性的特点及相关研究,并展望工作流事务性未来的研究方向.     

基于Sagas模型的改进事务工作流模型

Sagas模型要求所有子事务都要有对应的补偿子事务,任何子事务失败必须强制其它所有子事务失败,不能很好支持多事务多实例的并发执行。这三个缺陷使得Sagas模型至今不能运用到商业工作流系统中。针对Sagas模型的缺陷,提出一种改进的Sagas事务工作流模型,对子事务属性进行了分类并通过构造子事务间的关联关系使得可补偿子事务失败时无需强制所有子事务失败;引入补偿服务完善了工作流模型的语义;给出了基于事务实例锁集和后继子事务类型集的多事务多实例并发运行算法。该模型解决了Sagas模型存在的问题。     

工作流中的事务问题的研究和设计

本文描述了基于补偿事务方法的一个工作流系统中解决事务问题的框架和运行环境,它可以使工作流内部相关的任务集合能可靠地执行和被监控.在这个框架下,工作流系统提供了基本的,可行的事务能力,能保证工作流中数据的一致性.该系统是一个开放的,通用的系统:它的设计是基于CORBA体系结构的分布式系统,系统利用了中间件技术来为长期运行的分布式应用提供了健壮的执行环境.     

基于事务回退的事务存储系统的故障恢复

针对事务存储系统机制下的容错问题,提出一种基于事务回退的事务存储系统的故障恢复方法.该方法利用事务存储系统自身的版本管理机制,避免了额外的检查点数据保存开销,从而实现了事务存储系统高效的故障恢复.通过对容错事务存储系统的隔离性证明了该方法的正确性.最后,使用包括4个SPLASH-2典型用例在内的5个测试程序对该方法进行了性能测试.实验结果表明,与经典的Checkpointing机制相比,该方法在避免了额外的检查点数据保存开销的同时,还具有较低的故障恢复开销.     

基于向后恢复的细粒度工作流事务管理

分析了现有工作流事务理论和技术,针对执行效率较低的问题,在改进确认和补偿机制的基础上提出了基于向后恢复、支持嵌套事务的将补偿模型与原流程模型整合在一起的事务模型构建规则和算法,实现了细粒度工作流事务管理,避免了读脏数据和由此而引起的连环回滚,简化了锁定和冲突分析,从而在保证可靠性的前提下提高事务管理的效率。     

基于Web Service的工作流补偿机制

针对Web Service事务处理机制中的补偿问题,提出一种半自动的事务补偿机制,使用数据库系统中的触发器技术,解决了在Web Service分布、异构平台上对事务活动进行统一的补偿问题,将机制应用在Web Service中,可以规范补偿逻辑,从而保证系统的一致性,Web Service设计者可以确定补偿的规则,并在事务运行时动态生成补偿策略。实验结果表明,该方法有利于集中利用补偿策略,具有良好的可扩展性。     

两级嵌入式系统的消息驱动和快速传送

提出了两级调度嵌入式操作系统的运行原理和任务、子任务的消息驱动机制,设计了一种新的描述消息的数据结构,用以满足两级调度嵌入式操作系统的运行.利用这种数据结构,可以用零拷贝的方式来传送消息,极大地提高了系统的效率.在两级嵌入式操作系统中,构建了完全独立的、由不同类型消息所组成的任务级消息队列和子任务级消息队列.最后,分析了这两种消息队列和各种不同类型消息的特点,并分析了利用消息驱动任务和子任务的方法.     

Coordinator log transaction execution protocol

The coordinator log transaction execution protocol proposed in this paper centralizes logging on a per transaction basis and exploits piggybacking to provide the semantics of a distributed atomic commit at a minimal cost. The protocol eliminates two rounds of messages (one phase) from the presumed commit protocol and dramatically reduces the number of log forces needed for distributed atomic commit. We compare the coordinator log transaction execution protocol to existing protocols, explain when it is desirable, and discuss how it affects the write ahead log protocol and the database crash recovery algorithm. Recommended by: Tamer Ozsu     

消息日志方法中的不确定性问题

消息日志是用于多进程、分布式系统中状态恢复的一种方法。本文针对传统的消息日志方法仅仅适用于确定性进程的局限性,提出一种新的消息日志思想,充分考虑到不确定性的存在在容错方面的积极作用,主张在满足应用进程一致性语义的基础上,在一定程度上允许不确定性现象的存在。从而以新的角度看待单一进程和分布式并发系统中存在的不确定性所带来的状态重建不能完全复原的问题。这样,消息日志亦能适用于某些不满足确定性条件的进程