【文章內(nèi)容簡介】 調(diào)者在初始狀態(tài)失效 ? 發(fā)生在協(xié)調(diào)者初始化提交過程之前 ? 因此，它將在恢復(fù)時啟動提交過程 – 協(xié)調(diào)者在等待狀態(tài)失效 ? 這時協(xié)調(diào)者已經(jīng)發(fā)送了“準(zhǔn)備”命令 ? 恢復(fù)時，協(xié)調(diào)者將從頭開始啟動提交過程，再次發(fā)送“準(zhǔn)備”消息 – 協(xié)調(diào)者在提交狀態(tài)或撤銷狀態(tài)失效 ? 這時，協(xié)調(diào)者已經(jīng)把它的決定通知了參與者，并終結(jié)了事務(wù) ? 在恢復(fù)時，如果它已經(jīng)收到了所有的確認(rèn)消息，就不需要做任何事情 ? 否則，就要啟動終結(jié)協(xié)議 2PC協(xié)議的恢復(fù)協(xié)議 3 分布式數(shù)據(jù)庫的可靠性協(xié)議 ? 參與者站點失效 – 一個參與者在初始狀態(tài)失效 ? 在恢復(fù)時，該參與者應(yīng)該單方面撤銷事務(wù) – 一個參與者在就緒狀態(tài)失效 ? 這時協(xié)調(diào)者已經(jīng)收到失效站點在失效前發(fā)送的肯定決定 ? 恢復(fù)時，失效站點的參與者認(rèn)為是在就緒狀態(tài)發(fā)生了超時，于是啟動終結(jié)協(xié)議來處理該事務(wù) – 一個參與者在提交狀態(tài)或撤銷狀態(tài)失效 ? 這些狀態(tài)表示了終結(jié)條件，所以在恢復(fù)時，參與者不需要采取任何專門的措施 ? 附加情形（略） 2PC協(xié)議的恢復(fù)協(xié)議 3 分布式數(shù)據(jù)庫的可靠性協(xié)議 ? 提交協(xié)議 是非阻斷的充要條件 是 , 在其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中不存在 : – 沒有狀態(tài)是即與提交又與撤銷狀態(tài)“相鄰” – 不存在不可提交狀態(tài)是與提交狀態(tài)“相鄰” ? 相鄰 – 從一個狀態(tài)直接轉(zhuǎn)換到另一個狀態(tài) 三階段提交協(xié)議 3 分布式數(shù)據(jù)庫的可靠性協(xié)議 ? 2PC中的狀態(tài) – C(提交 )狀態(tài)是可提交狀態(tài) , 其它為不可提交狀態(tài) ? Ready 狀態(tài)是不可提交狀態(tài) ? Wait狀態(tài)是不可提交狀態(tài) – 它們都侵犯了非阻斷協(xié)議的充要條件 , 從而考慮改變 2PC, 使其滿足非阻斷協(xié)議條件 ? 在 Wait 和 Commit 之間 , 或者在 Ready和Commit之間加入另一種狀態(tài)作為緩沖狀態(tài) , 從而有了 3PC協(xié)議 三階段提交協(xié)議 3 分布式數(shù)據(jù)庫的可靠性協(xié)議 I W A C mit prepare voteabort globalabort votemit preparetomit I R A C prepare votemit globalabort ACK preparetomit readytomit prepare voteabort 3PC中事務(wù)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 PC PC readytomit globalmit globalmit ACK (a) 協(xié)調(diào)者 (b) 參與者 協(xié)調(diào)者 參與者 PREPARE PREPARED COMMIT DONE PRECOMMIT ACK 協(xié)調(diào)者 參與者 PREPARE NO ABORT DONE 協(xié)調(diào)者 參與者 開始 3PC 記錄寫 Log (參與者列表 ) mit記錄寫 Log (狀態(tài) C) prepared記錄寫 Log (狀態(tài) W) mitted 記錄寫 Log (狀態(tài) C) PREPARE PREPARED COMMIT PRECOMMIT ACK 協(xié)調(diào)者 參與者 初始 寫 begin_mit到日志 等待 有要求撤消的？ 寫 Prepareto mit到日志 準(zhǔn)備 提交 寫 初始 準(zhǔn)備提交？ 寫 ready到日志 就緒 消息類型？ 寫 abort到日志 寫 prepareto mit到日志 準(zhǔn)備 提交 撤消 撤消 寫 abort到日志 寫 abort到日志 準(zhǔn)備 撤消 提交 全局撤消 準(zhǔn)備提交 ACK ACK no no abort Prepare to mit 寫 mit到日志 提交 提交 在 中事務(wù)執(zhí)行的過程 寫 mit到日志 撤消 提交 準(zhǔn)備提交 3PC ? 協(xié)調(diào)者 – 在 Wait狀態(tài)超時：與 2PC中協(xié)調(diào)者在 Wait超時相同 , 協(xié)調(diào)者單方面 Abort – 在 PC狀態(tài)超時：此時協(xié)調(diào)者不知道未響應(yīng)的參與者是否到達(dá) PC. 但是知道每個參與者至少在Ready狀態(tài) , 因此協(xié)調(diào)者可以將所有參與者移入PC狀態(tài) – 在 Commit/Abort狀態(tài)超時 協(xié)調(diào)者不知參與者是否已執(zhí)行命令 ,但是對 Commit而言 , 知道參與者至少在 PC狀態(tài)。因此，協(xié)調(diào)者不需要做專門的處理 三階段提交協(xié)議的超時處理 3 分布式數(shù)據(jù)庫的可靠性協(xié)議 ? 參與者超時 – 在 Initial狀態(tài)超時：與 2PC中的情況相同 – 在 Ready狀態(tài)超時：參與者準(zhǔn)備 Commit. 由于與協(xié)調(diào)者的通信丟失 , 終結(jié)協(xié)議將選舉一個新的協(xié)調(diào)者，新協(xié)調(diào)者根據(jù)下面所述終結(jié)協(xié)議終結(jié)事務(wù) – 在 PC狀態(tài)超時：參與者已收到“ Preparetomit”, 正在等待來自協(xié)調(diào)者的“全局提交”消息 , 處理同第二條。 三階段提交協(xié)議的超時處理 3 分布式數(shù)據(jù)庫的可靠性協(xié)議 協(xié)調(diào)者 參與者 PREPARE PREPARED COMMIT PRECOMMIT ACK 1. 超時 : Abort 3. 超時 : 忽略 1. 超時 : abort 2. 超時 :終結(jié)協(xié)議 :終結(jié)協(xié)議 2. 超時 : 把參與者 移入 PC ? 競選新的協(xié)調(diào)者 – 使用競選協(xié)議 ? 新協(xié)調(diào)者送出 REQUEST狀態(tài)給參與者 ? 使用終結(jié)規(guī)則做出決定 ? 與參與者通信 三階段提交協(xié)議的終結(jié)協(xié)議 3 分布式數(shù)據(jù)庫的可靠性協(xié)議 競選協(xié)議 ? 進(jìn)程全序 – 協(xié)調(diào)者 = 0, 參與者 1,…,n ? 任何時候 , 選擇 “最小的” 工作進(jìn)程為協(xié)調(diào)者 三階段提交協(xié)議的終結(jié)協(xié)議 3 分布式數(shù)據(jù)庫的可靠性協(xié)議 ? 終結(jié)規(guī)則 – 新協(xié)調(diào)者在 Wait狀態(tài)：將全局 Abort. 此時參與者可以在任何狀態(tài) , 若參與者是在 PC狀態(tài) , 即它是期望有“ GCommit” , 但是得到了“ GAbort”. 3PC中缺少從 PC到 Abort的轉(zhuǎn)換 , 這對終結(jié)協(xié)議很有用 . – 新協(xié)調(diào)者在 PC狀態(tài)：此時沒有參與者是在Abort狀態(tài) , 協(xié)調(diào)者可以全局提交 , 發(fā)送“ GCommit”命令 . – 新協(xié)調(diào)者在 Abort狀態(tài)：收到第一個消息后，所有參與者進(jìn)入 Abort狀態(tài) 三階段提交協(xié)議的終結(jié)協(xié)議 3 分布式數(shù)據(jù)庫的可靠性協(xié)議 ? 3PC與 2PC恢復(fù)協(xié)議的差別很小 – 協(xié)調(diào)者在 Wait狀態(tài)故障 , 按照終結(jié)協(xié)議，參與者已終結(jié)事務(wù) , 因此 , 協(xié)調(diào)者在恢復(fù)時必須查詢以決定事務(wù)的命運 – 協(xié)調(diào)者在 PC狀態(tài)故障 , 終結(jié)協(xié)議已使工作的參與者終結(jié) , 因此 , 協(xié)調(diào)者需詢問 – 一個參與者在 PC狀態(tài)故障 , 必須詢問以確定其它參與者如何終結(jié)事務(wù) 三階段提交協(xié)議的恢復(fù)協(xié)議 3 分布式數(shù)據(jù)庫的可靠性協(xié)議 ? 網(wǎng)絡(luò)分割是由通信線路故障引起的 – 簡單分割，僅僅是網(wǎng)絡(luò)分裂成兩部分 – 多重分割，更復(fù)雜 ? 網(wǎng)絡(luò)分割非阻斷協(xié)議的存在性 – 即在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)分割時 , 是否存在允許獨立恢復(fù)的協(xié)議 – 獨立恢復(fù)是指站點重啟動時 , 無需遠(yuǎn)程訪問 ? 若存在處理分割的非阻斷協(xié)議 , 那么 , 該協(xié)議可使某個分割中的站點到達(dá)終結(jié)決定 , 而且這個決定與另一分割中的決定一致 ? 一般結(jié)論 – 獨立恢復(fù)協(xié)議只存在于單站點故障的情形 – 若發(fā)生網(wǎng)絡(luò)分割的時候 , 丟了報文的話 , 則不存在任何非阻斷的協(xié)議能從網(wǎng)絡(luò)分割故障中恢復(fù) 網(wǎng)絡(luò)分割概述 4 網(wǎng)絡(luò)分割與提交協(xié)議 ? 非冗余數(shù)據(jù)庫 – 任何需要訪問存儲在另一網(wǎng)絡(luò)區(qū)域里的數(shù)據(jù)項的新事務(wù)都被阻斷 , 等待網(wǎng)絡(luò)修復(fù) – 位于同一區(qū)域里的數(shù)據(jù)項的并發(fā)訪問由并發(fā)控制算法處