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分布式事务 杨庆跃 赵松涛 田红成 郭炜2002年12月26日 第12组 报告进度安排 事务基本概念 分布式事务特点 3分钟 两篇论文中对分布式事务处理的改进 10分钟 分布式事务服务系统的现状与展望 看情况 回顾一下事务的基本概念 事务是构成单一逻辑工作单元的操作的集合事务的ACID特性 原子性 Atomicity 一致性 Consistency 隔离性 Isolation 持久性 Durability 事务的五个状态 其中 提交的或中止的事务被称为已经结束的事务 分布式系统中的事务 简称分布式事务 分布式事务服务主要由两部分组成 对象事务服务 提交协议 日志机制 并发控制服务 锁或时间戳或有效性验证 原子性 Atomicity 持久性 Durability 一致性 Consistency 隔离性 Isolation 论文1 事务管理中的性能分析 DanDuchamp AnalysisofTransactionManagementPerformance Proceedingofthe12thSymposiumonOperatingSystemsPrinciples December1989 LitchfieldPark Arizona Pages178 190 论文1 事务管理中的性能分析 2 提出一个分布式事务处理的原型系统 Camelot系统Camelot系统主要解决分布式事务处理中的性能问题 它关心怎样的设计使系统的性能得到提高研究的主要方面包括 1 优化两阶段提交协议以减少分布式事务的写日志操作 2 利用无阻塞提交协议加强容错性 3 采用日志批处理改善吞吐量 4 在RPC之外引入多播通讯机制以减少分布式协议的偏差 论文1 事务管理中的性能分析 3 对两阶段提交协议的优化 传统的两阶段提交协议Camelot系统采用的是假定撤销的两阶段提交协议 PA 并进一步进行了优化优点 从属者的吞吐量得到提高从属者锁保持时间缩短 投票阶段 收到协调者发来的prepareT消息强制写一次日志发Abort或Ready消息决定阶段 又强制写一次日志 省略 论文1 事务管理中的性能分析 4 无阻塞提交协议目的 解决两阶段提交协议中从属结点的资源阻塞问题策略 1 发送的消息中含有与该事务相关的结点列表 这样 在和协调者失去联系后 从属结点之间仍然能够继续通信2 从属结点不再等待协调者的中止 提交通知 取代的是最大时间延迟3 两个标准阶段存在一个复制阶段 提交之前确保复制成功4 在所有结点完成提交或中止之前事务管理器必须记住事务 论文1 事务管理中的性能分析 5 日志批处理采用日志批处理或称组提交的方式写日志 通过延迟来换取吞吐量 这对那些需要以磁盘来存储日志 提高吞吐量的系统很实用 论文1 事务管理中的性能分析 6 CameLot系统的限制它主要从改进提交协议的角度考虑问题 没有涉及到系统恢复和并发控制 在该论文的摘要中提到利用多播技术减少协议不一致 但论文中却只是提了一下 没做具体阐述 论文2 QuickSilver系统中的恢复管理 NO 121RogerHaskin YoniMalachi WayneSawdon andGregoryChin RecoveryManagementinQuickSilver ACMTransactionsonComputerSystems 6 1 February1988 Pages82 108 论文2 QuickSilver系统中的恢复管理 2 基本完成了一个分布式事务处理的原型系统 QuickSilver要解决的问题 与分布式事务的恢复操作有关的问题 包括提交协议 日志和恢复 研究的主要方面包括 1 进程间通讯2 改进提交协议3 协调者失败4 日志和恢复 论文2 QuickSilver系统中的恢复管理 3 进程间通讯 IPC系统中加入通信管理服务CommunicationManager CM 作为远程调用中的路由和名字服务器 当调用者和被调用者位于同一结点时 把参数直接传递过去 当被调用者位于远程结点时 使用RemoteIPC机制 论文2 QuickSilver系统中的恢复管理 4 论文2 QuickSilver系统中的恢复管理 4 改进两阶段提交协议 目标 以处理下列三种特殊情况 A 事务调用图中出现环 即循环调用 B 从属结点投票后又有新请求到达 C 被 忘记 的事务重现 解决策略由于时间关系不能一一介绍解决方法 基本思路有两个 1 改进两阶段提交协议提交之间加入验证阶段 2 在两阶段协议的基础上使用时间戳 论文2 QuickSilver系统中的恢复管理 5 解决协调者失败问题协调者失败的危害 1 参与结点所持有的资源被无限期锁定2 单点失败解决方法 1 协调者迁移 仅限于一个协调者和一个参与者之间2协调者复制 在备份协调者之间使用特殊的提交协议 而不是两阶段提交协议 论文2 QuickSilver系统中的恢复管理 6 日志和恢复目标 通用 高效日志处理和系统恢复四种策略 A 在日志记录中加BackPointers 即针对每个发起事务的服务器 在日志中用特殊的BackPointer标识出来 这样当该服务器失败时很容易找出该服务器对应的所有事务 B 批量I O访问 对需要大量写日志的服务 允许他们占用大片相邻单元 以提高访问速度 C 日志备份D 归档数据 论文2 QuickSilver系统中的恢复管理 7 QuickSilver系统限制 不支持事务嵌套无死锁检测与恢复写日志时阻塞 效率低 特别话题 分布式事务的现状与展望 分布式事务的现状以及展望 2 分布式数据库是分布式事务应用的重要领域如 Microsoft Oracle Sybase IBM等都有与自己分布式数据库系统相结合的事务处理机制 分布式事务的现状以及展望 3 各服务提供商都研发了自己的分布式事务服务器MicrosoftDistributedTransactionCoordinator MSDTCIBMTXSeriesOracleApplicationServerSybaseEnterpriseApplicationServerBorland集成事务处理服务 ITS BEAWebLogicIBMWebSphereApplicationServerHPNOKIA 分布式事务的现状以及展望 4 坐观风云 惨烈竞争分布式平台 J2EEvs NET分布式计算模型 CORBAvsCOM DCOM分布式