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.     

基于截止期的可推测实时数据库事务并发控制

在实时数据库应用环境中,最大的并发数或者吞吐量不再作为性能的重要衡量尺度,而把在截止期之前完成的事务数量作为决定性的性能指标。因此,综合乐观并发控制（OCC）和悲观并发控制（PCC）的方法,提出了基于截止期的两阶段可推测并发控制技术（PSCC）以提高事务满足时间限制的可能性。首先,基于事务的截止期对潜在的可能带来数据不一致性的威胁进行推测,尽早地重启那些变为现实的威胁可能性较大的冲突事务,允许变为现实可能性较小的冲突事务继续执行。其次,在校验阶段采用广播式的提交技术控制未违背提交一致性的事务的提交,保证了数据库一致性,同时暂时阻塞违背提交一致性的事务并利用优先级升级技术减少被阻塞事务的不必要的重启。最后,给出了PSCC的行为规则及算法描述。性能测试结果分析表明,PSCC比OCC-BC和HPA有更低的失败率的重启率。     

基于相似和谨慎等待的移动分布式实时数据库并发控制方法

随着移动计算技术的快速发展,对移动环境下实时事务处理的需求也不断增加.而造成事务重启和阻塞的有限带宽和频繁断开是移动环境下实时系统特有的属性,因此过去针对分布式实时数据库系统的并发控制研究并不能够直接应用在移动分布式实时数据库上.把相似概念和谨慎等待方案与高优先级2阶段锁定(DHP-2PL)结合起来,形成基于相似和谨慎等待的移动分布式实时数据库的并发控制算法,以增加系统并发性,减少重启和阻塞事务的数量,并通过判断事务是否断开而探讨了相应的解决策略,降低了断开问题对系统性能的影响.     

支持分布式合作实时事务处理的协同检验点方法

在实时事务执行时，事务故障或数据竞争会导致事务重启，为减少事务重启损失的工作量，可以采用检验点技术保证事务的时间正确性．在一类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，为保证合作事务间的全局一致性，当某一事务记检验点时，相关事务也要记检验点．传统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合作实时事务处理．该文提出了一种基于图论的协同检验点方法，利用在每个计算结点上为每个合作事务集维护的局部有向图，使用一个基于图论的计算过程标识出应记检验点的事务，该方法既具有最小协同检验点特性，又使全局检验点的时延最小．实验表明该算法减少了全局检验点时延，有利于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。     

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。     

基于数据时态特性的实时事务并发控制

通过对数据时态特性及其对事务调度的影响进行分析,提出了基于数据时态特性的实时事务并发控制算法.该算法根据数据截止期及事务的执行时间估算,改进了事务的验证规则,对事务的提交顺序进行调整,提高了系统的实时性能.理论分析与实验结果表明:该算法降低了事务重启个数及超截止期百分率,性能要优于已有的实时并发控制算法.     

实时主动数据库有效性检查并发控制协议

在实时主动数据库中,事务不仅有时间约束,而且事务执行可能触发其它事务执行。传统并发控制协议不适应于实时主动数据库系统。该文研究了实时主动数据库事务执行模式,提出了有效性检查并发控制协议。协议使用动态调整串行次序策略,避免不必要的事务重启动。通过仿真模拟与HP2PL协议和OCC-TI-WAIT-50协议进行了比较。结果表明,该协议能有效地降低事务延误截止时间率和事务重启动率,性能优于HP2PL和OCC-TI-WAIT-50协议。     

On Using Real-Time Static Locking Protocols for Distributed Real-Time Databases

The use of Static Two Phase Locking Protocols (S2PL) for concurrency control in real-time database systems (RTDBS) has received little attention in the past. Actually, real-time S2PL (RT-S2PL) protocols do possess some desirable features making them suitable for RTDBS, especially for distributed real-time database systems (DRTDBS) in which remote locking is required and distributed deadlock is possible. In this paper, different RT-S2PL protocols are proposed. They differ in their methods of reducing the blocking time of higher priority transactions. Their performance is studied and compared with a real-time dynamic two phase locking protocol (RT-D2PL), called Hybrid Two Phase Locking (Hb2PL). The impact of different system and workload parameters, such as mean inter-arrival time of transactions, number of remote lock requests of a transaction, communication overhead for sending messages, and database size on their performance have been examined. The performance results indicate that the RT-S2PL protocols are suitable for DRTDBS in which the proportion of local locks of a transaction is small and the communication overhead for locking is high.     

基于DHP-2PL的分布式实时数据库的并发控制模型

介绍了几种用于RTDBS(实时数据库系统)中的并发控制模型以及它们在分布式环境下(DRTDBS)的拓展。根据DHP-2PL提出一种改进的并发控制模型。在该模型中，引入优先级分配机制和加锁检测机制。通过这两种机制可更好地协调DRTDBS中一致性与截止期的关系，同时也解决了DHP-2PL中事务高重启率的问题。     

Priority Scheduling of Transactions in Distributed Real-Time Databases

One of the most important issues in the design of distributed real-time database system (DRTDBS) is transaction scheduling which consists of two parts: priority scheduling and real-time concurrency control. In the past studies, mostly, these issues are studied separately although they have a very close interaction with each other. In this paper, we propose new priority assignment policies for DRTDBS and study their impact on two typical real-time concurrency control protocols (RT-CCPs), High Priority Two Phase Locking (HP-2PL) and Optimistic Concurrency Control with Broadcast Commit (OCC-BC). Our performance results show that many factors, such as data conflict resolution, degree of data contention and transaction restarts, that are unique to database systems, have significant impact on the performance of the policies which in turn affect the performance of the real-time concurrency control protocols. OCC-BC is more affected by the priority assignment policies than HP-2PL owing to the late detection of conflict. In the design of priority assignment policies, we have found that neither the purely deadline driven policies nor data contention driven policies are suitable for DRTDBS. Our proposed policy, the Mixed Method (MM), which considers both transaction timeliness and data contention, outperforms other policies over a wide range of system parameter settings.     

实时Client/Server数据库多版本两个阶段封锁并发控制协议

提出了实时Client／Server数据库多版本两阶段封锁并发控制协议．该协议具有多版本并发控制机制与两阶段封锁机制的优点，使用如下策略以减少延误截止时间事务数量：若冲突集中有比持锁事务Ti优先级高的事务，且Ti重启动不会延误截止时间，则Ti重启动，冲突集中优先级最高的事务获得锁；否则，冲突集中其它事务等待．为了提高只读事务的响应时间，客户端设有一致数据库影子，只读事务在客户端处理．通过仿真模拟，与2V2PL和OCC—TI—WAIT—50协议进行比较，结果表明：该并发控制协议不仅能有效降低事务延误截止时间率，而且能改善只读事务的响应时间，减少优先级高事务的锁等待时间．协议性能优于2V2PL协议和OCC—TI—WAIT—50协议．     

Algorithm to Process Read-only Transactions in Real-time Environments

In this study, we investigate a different approach to maintaining serializability in real-time database systems (RTDBS) such that concurrency among transactions can be increased. The study is motivated by the dominance of read only transactions (ROTs) in many real-time applications. Given the knowledge about the read/write characteristics of transactions, it can be more efficient and effective to process ROTs separately from update transactions (UTs). In particular, we have devised an independent algorithm to process ROTs while a conventional concurrency control protocol such as optimistic concurrency control (OCC) can be employed to process UTs. Using a separate algorithm to process ROTs can reduce the interference between UTs and ROTs. The undesirable overhead caused by transaction restart and blocking due to concurrency control can be alleviated. Consequently, the timeliness of the system can be improved. The performance of using this approach is examined through a series of simulation experiments. The results showed that the performance of ROTs in terms of miss rate and restart rate is improved significantly while the performance of UTs is also improved slightly. As a result, separate processing of ROTs is a viable approach that achieves better performance and resource utilization than using solely the OCC protocol, one of the best performing protocols in the literature of real-time database.     

基于优先权顶的实时并发控制协议

为了提高实时数据库系统的事务并发度,论文通过对已有的并发控制协议及实时事务冲突关系进行详细的分析,利用优先权顶的方法解决了事务间的冲突问题,提出了基于优先权顶的实时事务并发控制协议—PCCR协议,该协议能有效减少事务的重启率,使事务的并发性得到改善,同时能保证事务调度的可串行性,最终提高了系统的性能。     

并行数据库实时多版本并发控制协议性能研究

随着对实时数据库事务处理性能要求的不断提高 ,将并行数据库和实时数据库相结合的并行实时数据库将成为新的发展方向 .然而通常的实时多版本并发控制协议不适合并行数据库的无共享结构 .比较了几种并发控制协议在无共享结构下的性能 ,该文提出了一种并行实时多版本并发控制协议 .它能有效地减少事务的重启 ,降低事务的错过率 .在长短事务混合的情况下 ,它的性能比其它的并发控制协议更好 .同时 ,它具有更好的可扩展性 .作者利用仿真模型对该协议进行了性能测试 ,与其它协议进行了比较 ,并分析了实验结果 ,仿真实验结果表明该协议性能良好     

实时Client/Server数据库并发控制和恢复机制研究

该文提出了实时Client／Server数据库系统多版本两阶段封锁并发控制协议和有效的恢复机制。协议区分只读事务和更新事务。只读事务在执行读操作时遵从多版本时间排序协议,更新事务执行强两阶段封锁协议,即持有全部锁直到事务结束。只读事务读请求从不失败,不必等待等特性。在典型数据库系统中,读操作比写操作频繁。这个特性对于实践来说至关重要。为了提高只读事务的响应时间,协议让每个客户端与一个一致数据库影子相联,只读事务在客户端处理。更新事务提交到服务端运行。服务端每个事务Ti在提交时系统必须向所有客户端广播信息。客户端根据得到的广播信息自动构造一致数据库影子。一致数据库影子还将用于系统恢复。通过仿真模拟。与2V2PL和OCC-TI-WAIT-50协议进行比较,结果表明：该并发控制协议不仅能有效降低事务延误截止时间率和重起动率,而且能改善只读事务的响应时间,减少优先级高事务的锁等待时间。协议性能优于2V2PL协议和OCC-TI-WAIT-50协议。