Введение в системы БД (542480), страница 142
Текст из файла (страница 142)
работает в режиме талька для чтены), то С может просто игнорировать Р в фазе 2. Соответственно, если все участники в фазе 1 сообщают, что они работают в режиме только для чтения, фаза 2 может быть опущена. Также возможны и другие усовершенствования. В статье приводится вводное описание некоторых из них. Специально описаны протоколы предположительной фиксации и предположительного аткита (улучшенные версии базисного протокола), модель дерева операций (когда участнику необходимо отвечать за выполнение определенной части транзакции в качестве координатора), а также ситуация, при которой во время пересылки подтверждения от участника к координатору происходит коммуникационный сбой.
Замечание. Хотя, в основном, обсуждение ведется в контексте распределенных систем, большинство обсуждаемых концепций в действительности может иметь более широкое применение. Подробно указанные вопросы рассматриваются в главе 20. Оач!ез С.Т., йесочегу )г. Зешаппсз гог а ОВЛЭС яузгеш р ргос. АСМ )ч!аг!опа! Сопб— Абаи!а, Оа, Ацйазг, 1973. См. комментарий к [14.4].
1978. — ! 7, № 2. Понятие сфер управления (ЯрЬегез о( Сон!го[) было первой попыткой изучить и формализовать то, что в дальнейшем стало называться обработкой транзакций. Сфера управления — это абстракция, представляющая часть работы, которая со стороны может выглядеть атомарной. В отличие от транзакций сферы управления могут вкладываться одна в другую до любого уровня (в упражнениях к данной главе рассмотрен вопрос, почему транзакции не могут быть вложены одна в другую). Мапайешепг ог" Оа1а. — $ап Ргапс!зсо, СаИ., Мау, 1987. Большинство проблем, связанных с транзакциями, состоит в том, что по умолчанию транзакции длятся очень короткое время (милли- или даже микросекунды).
Но если транзакция длится долго (часы, дни, недели), то а) в случае ее отката будет отменена очень большая часть работы; б) даже если все пройдет успешно, она все же будет удерживать ресурсы системы неопределенно долгое время, тем самым блокируя доступ к ним других пользователей (этот вопрос подробнее обсуждается в следующей главе). К сожалению, множество реаль- ных транзакций стремится к увеличению времени своего действия, особенно в новейших сферах применения, таких как проектирование и разработка программного и аппаратного обеспечения. Хроники представляют собой попытку решения этой проблемы.
Хроника (вайа) — это последовательность коротких транзакций (в обычном понимании этого термина), для которых со стороны системы гарантируется, что либо все транзакции данной последовательности будут выполнены успешно, либо будут выполнены некоторые компенсационные транзакции, предназначенные для отмены результатов успешно выполненных транзакций в случае незавершенного выполнения всей хроники в целом (таким образом, система будет приведена в состояние, существовавшее до начала выполнения хроники). Например, в банковских системах для транзакции "Добавить $100 на счет А" компенсационной транзакцией, очевидно, будет "Снять $100 со счета А".
Расширение оператора СОММ1Т позволяет пользователю информировать систему о том, что в случае отмены только что завершенной транзакции должна быть запущена определенная компенсационная транзакция. Обратите внимание, что в идеале компенсационная транзакция никогда не должна завершаться откатом. 14.10.Огау 1.
вогез оп Оага Вазе Орега6п8 Бумеш /! Орегаг)пй бумепж: Ап Адчапсед Соцгзе. — )9еэг Чог1с, МУ.; Ярг)п8ег-Чег!а8, 1978. Это один из первых источников литературы о транзакциях, содержащий первое общедоступное описание протокола двухфазной фиксации. Очевидно, оно не столь всеобъемлюще, как более новые работы 114.121, но мы все еще рекомендуем с ним ознакомиться.
14.11.0гау 1. ТЬе Тгапзасбоп Сопсерц Ч(гшез апд Ь1ш(гапопз 0 Ргос. 711з 1псегп. Сопб оп Чету 1 агйе Оага Вазез. — Саппез, Ггапсе, 1981. В этой работе приводится краткое описание проблем, связанных с транзакциями, включая вопросы их реализации. Одна из таких проблем формулируется следующим образом. Обычно предполагается, что транзакции не могут вкладываться одна в другую (в упражнениях к данной главе рассматривается вопрос, почему этого не может быть).
Возникает вопрос: "А может, все-таки можно сделать так, чтобы транзакция состояла из нескольких малых «подчиненных транзакций»?". Краткий ответ таков: "ДаГ'. Это допустимо для транзакций, которые в определенные моменты своего выполнения будут устанавливать промежуточные точки сохранения (зачеро)пгз) и соответственно в случае необходимости откатываться в такую предыдущую точку вместо того, чтобы откатиться полностью к началу транзакции.
Действительно, подобные точки сохранения использовались в нескольких системах, включая систему 1п8гез (коммерческий продукт, а не прототип) и систему К (но не РВ2). Данная концепция представляется наиболее близкой к реальному понятию транзакции. Обратите внимание, что создание точки сохранения — это не то же самое, что выполнение операции ООММ1Т, поскольку обновления, осуществленные трап. закцией, все еше не видны для других транзакций до тех пор, пока не будет успешно завершена вся транзакция. 14.12.Огау 5., Кецгег А. Тгапзасбоп Ргосезз)п8: Сопсерга апд ТесЬпк)цез. — Бап Ма1ео, СайТл Мог8ап КацТгпапп, 1993.
560 Часть 1К Управление транзакцияэии В этой статье впервые было представлено сокращение "АС! В-свойства". В ней дается очень четкое и полробное представление о принципах восстановления. Здесь приведена продуманная терминология для описания схем восстановления и методов регистрации входа в систему, даны классификация и описание множества существующих систем в соответствии с этой терминологией. Также приведены интересные эмпирические данные, показывающие частоту возникновения и типичное время восстановления для трех видов сбоев (локальных, системных и сбоев носителей) в больших системах. Тип отказа Локальный Частота возникновения !Π— !00 раз в минуту В емя восстановления Равно времени выполнения транзакции Несколько минут 1 — 2 часа Системный Сбой носителей Несколько раз в неделю Один или два аза в год 14Л5.Ечо!ч!п8 Бузгеш Сопсерг [!пч!гег) га!к) В Ргос. 2! з! 1пг, Сопб Оп Чегу Еаг8е Васа Вазез.
— Хит!сЬ, Ячч!гхег!апг], ЗергешЬег, 1995. Прекрасный краткий обзор вариантов эволюции понятия "транзакция", которые удовлетворяли бы новым требованиям со стороны приложений. 14.16.КопЬ Н.Р., Еечу Е., Ей!ЬегзсЬагх А. А Раппа! Арргоасй !о Весочегу Ьу Сошрепзайп8 Тгапзасйопз й Ргос. !бгй !пгегп. Сопб оп Чегу 1.агйе Ва!а Вазез.— ВгВЬапе, Аизгга!!а, 1990. Здесь идет речь о компенсационных транзакциях, которые используются в хрониках [14.9] и в других случаях для "отмены" зафиксированных (а также незафиксированных) транзакций. 5б1 Глава 14.
Восстановление Если какая-либо публикация в области информатики и заслуживает эпитета "классическая", то это, наверное, именно эта книга. Ее размер может показаться просто устрашающим, однако авторам удалось пролить свет даже на самые сложные аспекты обсуждаемой темы и одновременно сделать чтение предлагаемого материала достаточно легким. В предисловии авторы заявляют о своем намерении "помочь...
в решении реальных проблем"; книга "прагматична и очень подробно освещает основные проблемы обработки транзакций"; в ней "представлены фрагменты программ, демонстрирующие... основные алгоритмы и структуры данных"; однако она не является "энциклопедией". Вопреки последнему утверждению, эта книга представляет собой достаточно полное руководство по данной теме и ей, очевидно, суждено стать стандартным пособием в данной области. Настоятельно рекомендуем вам ее прочесть. 14ЛЗ.Сгау Л ег а!. ТЬе Ресочегу Мапа8ег об гйе Буыегп Р. Вага Мапа8ег 0 АСМ Сошр. бигч. — 1ипе, 1981.
— 13, № 2. Работы [14.13], [14.18] связаны с особенностями средств восстановления системы $уыегп К (одной из первых систем в данной области). В [14.13] дается краткий обзор всей подсистемы восстановления, а в [14.18] подробно описывается механизм теневой страницы (см. ниже). 14.14.Нагг!ег Т., Р.ешег А.
Рппс!р!ез оГ Тгапзасгюп-Опепсес1 ВагаЬазе Кесочегу й 1Ьк!.— ! 983. — ! 5, № 4. 14.17Л.оше! )з., Тцп!е М.К. Кег!о Кесочегу айег 8узгеш Сгазйез // Ргос. 21зг 1и!. Сопб Оп Чету Еагбе 1!ага Вазез. — Уцг!сЬ, Ззч!ггег1апб, Зер!ешЬег, 1995. В этой работе дан строгий и тшательный анализ процесса восстановления повторно выполняемых обновлений [т.е. процесса прямого восстановления). "[Хотя] процесс восстановления повторно выполняемых обновлений является всего лишь одной из форм восстановления, он имеет... большое значение [поскольку является значительной частью всего процесса восстановления] и должен помочь в разрешении самых сложных проблем." [В этой связи отметим, что в отличие от алгоритма, описанного в разделе 14.4, в методе АК!ЕБ [!4.19] "предполагается понимание восстановления...
как восстановления повторно выполняемых обновлений и восстановления отмененных обновлений".) Авторы заявляют, что их анализ приводит к лучшему пониманию сушествуюших реализаций и может значительно усовершенствовать системы восстановления. 14.18Л-ог!е К. А. РЬуз!са1 !пге8Пгу ш а 1.аг8е терпел!ее! 13агаЬазе // АСМ ТО)35.— 1977. — 2, №!. Как уже объяснялось в комментариях к [14.!3], в этой статье описывается механизм теневой страницы — один из наиболее важных аспектов восстановления системы 8узгеш К. (Отметим, что термин целостность (/пгеег//у) в заглавии статьи имеет значение, несколько отличное от описанного в главе 8.) Идея механизма теневой страницы очень проста. Когда незафиксированное обновление впервые записывается в базу данных, система не переписывает сушествуюшую страницу, а сохраняет новую где-нибудь на диске.
Старая страница — это "тень" новой. Фиксация обновления предусматривает установку различных указателей на новую страницу и удаление теневой страницы. И наоборот, откат обновления — это переустановка указателей на теневую страницу и отбрасывание новой. Несмотря на кажушуюся простоту механизм теневой страницы имеет один серьезный недостаток, заключаюшийся в разрушении любой физической кластеризации, ранее установленной для данных, и потому этот механизм не был перенесен из системы бузгеш К в систему ОВ2 [14.5], хотя и применялся в системе КОЕ,'08 [4.13]. 14.19.Мойап С., Набег!е Р., Е!пбзау В. е! а1, АК1ЕЗ: А Тгапзасг!оп Ресочегу Мегйод Япрроп!п8 Е!пе-Огапц1аг!гу Еоск!п8 апб Рагйа1 Ко1!Ьаскз С йп8 1Чг!!е-АЬеаг] Ьо88!п8 // АСМ ТО)уэ. — ! 992.
— 17, № 1. Название алгоритма АК!ЕБ [А!8ог!гйш Гог Кесочегу апб !ьо1айоп Ехр1о!г!п8 вмешан!!сз) расшифровывается как "алгоритм восстановления и используюшей изоляцию семантики". Он применяется ["в некоторой степени") в некоторых коммерческих и экспериментальных системах, в частности в системе РВ2. Вот несколько перефразированная цитата из этой статьи: "Решения [проблемы обработки транзакций] можно оценить с помошью нескольких критериев: степени параллельности в пределах одной страницы и нескольких страниц; сложности полученной логики; накладных расходов, связанных с использованием пространства для хранения журнала регистрации транзакций и данных на долговременном устройстве хранения и в оперативной памяти; накладных расходов, связанных с многочисленными синхронными и асинхронными операциями ввода- вывода, которые необходимо выполнить во время перезагрузки/восстановления и нормальной обработки; типов поддерживаемых функций [частичного отката 562 Часть 1['.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
