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。     

移动分布式实时数据库中并发控制框架

在移动分布式数据库系统中采用三层结构，提出了DMVOCC-DA-2PLV（Distributed Multiversion Optimistic Concurrency Control—Dynamic Adjustment of Serialization Order-Two-Phase Local Validation）协议处理移动分布式实时事务。移动实时事务处理分两阶段进行。第一阶段在移动主机（MHs）上处理，并进行局部部分有效性检查性确认，使用向后有效性确认机制，与在服务器提交事务进行有效性确认。及早地检测数据冲突，节省了处理和通信资源。第二阶段在服务器处理，通过局部部分有效性确认的事务，提交到服务器进行局部最终有效性确认。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。如果移动只读事务所有读数据项通过局部部分向后有效性确认，则可提交，大大降低了移动只读事务的响应时间。在全局有效性确认中对分布更新事务进行检查，以保证分布串行性。通过模拟仿真，对DMVOCC-DA-2PV协议进行了性能测试，并与DTO-2PC和DHP-2PL进行了比较。实验结果表明DMVOCC-DA-2PV并发控制协议要优于其它协议。     

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。     

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。     

面向网格的事务提交及恢复协议

该文在基于Agent的网格事务模型的基础上,提出网格环境下事务的提交协议,对其进行了性能分析。通过理论分析表明,提出的ENP协议降低了提交协议的消息复杂度和日志复杂度,参与者站点拥有较高的自治性,能够满足网格环境中各参与者的自治性要求。然后给出网格环境中会出现的故障情况:提供服务的数据库取消所提供服务时出现的故障。提出网格环境下的故障恢复协议:超时协议和重启动协议;使得在等待超时或站点出现故障时能及时有效地恢复到一个正确状态。分析了网格环境下特有的故障形式,给出相应的处理方式。最后,对故障恢复协议进行了简要分析。     

一种分布式实时数据库提交协议

传统的事务提交协议不适合实时环境的需要，并且文献中现有的几个实时提交协议限制了实时事务执行的并发度，影响了实时事务的定时限制，该文针对分布式实时数据库系统的提交处理提供了2SC协议，它增加了事务执行的并发度且有助于事务截止期的满足，文中首先提出了一个分布式实时事务经历模型，着重讨论了事务因为冲突操作而引起的提交依赖和夭折依赖，然后给出了2SC（双空间提交）协议规则，根据该协议分布式实时事务的提交处理在两个空间中完成：结点的局部事务空间和系统的全局事务空间，在局部事务空间中，当处于准备状态的参与者夭折时，仅仅夭折其夭折依赖集中的事务而不会夭折其提交依赖集中的事务；在适当的条件下，处于准备状态的参与者允许其它事务访问其锁住的数据，在全局事务空间中，参与者能够在进入准备之前主动夭折，即当一个事务在进入准备状态之前就超过了截止期，其协调者和所有的参与者都将“寂寞死”，接着该文证明了2SC协议的正确性，即确保分布式事务提交的原子性，同时分析了该协议固有的优点比如提高事务执行的并发度和减缓事务的串联夭折等，并且2SC协议能够和现有的并发控制协议有机地结合在一起，确保分布式实时事务可串行化和提交的原子性，最后通过一个模拟实验证实了2SC协议的性能比较优越。     

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。     

移动数据库系统乐观事务处理策略

在移动数据库系统中，计算平台的移动性，频繁的断接性以及长事务等特性使得传统的事务处理模式不再适用，为了解决移动数据中的事处处理问题，提出了一种新的移动事务处理模型－乐观两阶段提交移动事务模型（O2PC－MT），该模型采用乐观并发控制与两阶段提交协议相结合的方法，对移动事务的长事务特性提供了灵活与有效的支持，此外，该模型允许移动计算机分多发送中务操作，且在事务执行过程中可以任意移动，从而提供了对交互式事务及随意移动性的支持，实验结果表明，与基于两段锁协议及其变形的其它移动事务处理模型相比，O2PC－MT提高了系统的事务吞吐率并改善了系统的总体性能。     

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．     

HiCoMo: High Commit Mobile Transactions

We introduce a new mobile transaction model applicable to decisionmaking applications over aggregate data warehoused on mobile hosts. The model allows the aggregate data to be updated in disconnection mode, while guaranteeing a very high rate of commitment on reconnection. We name such transactions High Commit Mobile Transactions, or HiCoMo. At reconnectiontime, HiCoMo's are analyzed and several base (fixed network) transactions are generated in order to bring the same effect upon the base tables from which the aggregates are derived. In this paper, we provide a formal definition for the concepts related to HiCoMo's, and a transformation algorithm that is used to analyze them and generate base transactions. We provide a simple example scenario to demonstrate the usefulness of this transaction model. Finally, we compare the commit behavior of HiCoMo's to that of the two-tier model using simulation and a mobile transaction benchmark drawn from an inventory application domain.     

移动数据库事务处理模型的研究

在移动数据库系统中,事务的移动性、频繁断接性以及长事务等特性使得传统的事务处理模式不再适用。提出一种扩展的乐观两阶段提交事务处理模型（O2PC-MT）,该模型吸收了O2PC-MT模型的设计思想,解决了由短暂的通信失效造成不必要的事务中止以及移动事务协调器故障导致的阻塞等问题。实验结果表明,与O2PC-MT事务处理模型相比,EO2PC-MT提高了系统的事务吞吐率以及改善了系统的总体性能。     

移动环境下支持实时事务处理的数据预取

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使得事务得不到所需要的数据,数据预取能够很好地解决这个问题.已有的移动环境下数据预取没有考虑到数据的流行性和事务的时间特性.该文分析影响实时事务数据预取的因素,首先考虑数据易变性、活跃性等因素,获得高价值预取数据集合;然后考虑访问预取数据的事务优先级、数据流行性等因素,构造预取数据的选择函数,通过该函数在前面选取的集合中筛选出对满足实时事务截止期更有价值的数据对象进行预取.实验表明,该数据预取策略能降低移动实时事务满足截止期的比率,更好地支持移动实时事务处理.     

Concurrency control in mobile distributed real-time database systems

This paper presents DMVOCC-2PLV (Distributed Multiversion Optimistic Concurrency Control with Two-Phase Local Validation) protocol for processing mobile distributed real-time transactions in mobile broadcast environments. In DMVOCC-2PLV protocol, transaction validation is performed at two levels: local validation and global validation. Local validation of transactions is performed in two phases: local pre-validation and local final validation. At the MHs (Mobile Hosts), all mobile transactions perform local pre-validation of transactions by using a backward validation mechanism. The local pre-validation process is carried out against committed transactions at the server in the last broadcast cycle. Such an early data conflict detection feature can save processing and communication resources. Transactions that survive in local pre-validation must be submitted to the server for local final validation. In global validation distributed update transactions have to check to ensure distributed serializability in all participants. The protocol can eliminate conflicts between mobile read-only and mobile update transactions, and resolve data conflicts flexibly using multiversion dynamic adjustment of serialization order to avoid unnecessary restarts of transactions. Mobile read-only transactions can be committed with no-blocking, and respond time of mobile read-only transactions is greatly reduced. The tolerance of mobile transactions of disconnections from the broadcast channel is increased. The results of simulation experiment show that the new protocol proposed offers better performance in terms of miss rate, restart rate, commit rate and throughput.     

A cross-layer atomic commit protocol implementation for transaction processing in mobile ad-hoc networks

Transaction processing leads to new challenges in mobile ad-hoc networks, which, in comparison to fixed-wired networks, suffer from problems like node disconnection, message loss, and frequently appearing network partitioning. As the atomic commit protocol is that part of transaction processing in which failures can lead to the most serious data blocking, we have developed a robust and failure-tolerant distributed cross-layer atomic commit protocol called CLCP that uses multiple coordinators. In order to reduce the number of both, failures and messages, our protocol makes use of acknowledgement messages for piggybacking information. We have evaluated our protocol in mobile ad-hoc networks by using several mobility models (i.e. Random Waypoint, Manhattan, and Attraction Point), and compared CLCP with other atomic commit protocols, i.e. 2PC and Paxos Commit, each implemented in 3 versions, i.e. without sending message acknowledgements, with a Relay Routing technique, and with Nearest Forward Progress Routing. Special to our simulation environment is the use of the quasi-unit-disc model, which assumes a non-binary message reception probability that captures real-world behavior much better than the classical unit-disc-model, often used in theory. Using the quasi-unit-disc model, our evaluation shows the following results. CLCP and “2PC without acknowledgement messages” have a significantly lower energy consumption than the other protocols, and CLCP is able to commit significantly more distributed transactions than all the other atomic commit protocols for each of the mobility models.