數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論第十四章分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(參考版)
2025-08-07 16:55本頁(yè)面
【正文】 分布式死鎖處理技術(shù) T1 T2 T5 T3 Tex 結(jié)點(diǎn) 1 Tex T4 T2 T3 結(jié)點(diǎn) 2 Tex T4 T2 T3 結(jié)點(diǎn) 2 。結(jié)點(diǎn) Sj根據(jù)這一信息修改自己的局部等待圖，搜索是否存在一個(gè)不含有 Tex的環(huán)，若有則發(fā)生死鎖。 分布式死鎖處理技術(shù) – 如果結(jié)點(diǎn) Si的局部等待圖中有一個(gè)包含 Tex的環(huán)： Tex ? Tk1 ? Tk2?… ? Tkn? Tex，說(shuō)明 Si上的事務(wù) Tkn正在等待其他結(jié)點(diǎn)（如 Sj）上的數(shù)據(jù)項(xiàng)。如果局部等待圖中含有一個(gè)不包含 Tex的環(huán)，表明系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)。子等待圖必須滿足：如果有死鎖存在，則至少一個(gè)子等待圖中出現(xiàn)環(huán)。 分布式死鎖處理技術(shù) ?分布式方法 – 在分布式方法中，所有結(jié)點(diǎn)對(duì)于死鎖檢測(cè)具有相同的職責(zé)。如果發(fā)現(xiàn)一個(gè)環(huán)，就選擇要放棄的事務(wù)解決死鎖。 ? 協(xié)調(diào)器需要觸發(fā)死鎖檢測(cè)算法。全局等待圖在下列事件發(fā)生時(shí)被構(gòu)造或更新： ? 某個(gè)局部等待圖被加入一條新邊或刪除一條邊。 – 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單 – 缺點(diǎn)：對(duì)主節(jié)點(diǎn)依賴大，如果主節(jié)點(diǎn)不可用，則數(shù)據(jù)項(xiàng)的其他副本也不可用。 分布式并發(fā)控制技術(shù) ?主副本鎖協(xié)議 – 在數(shù)據(jù)項(xiàng) Q具有多個(gè)副本的情況下，選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的副本作為數(shù)據(jù)主副本，此節(jié)點(diǎn)稱為該數(shù)據(jù)項(xiàng) Q的主節(jié)點(diǎn)。當(dāng)事務(wù) T需要在數(shù)據(jù)項(xiàng)加共享鎖時(shí)，T直接向一個(gè)存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)項(xiàng)副本的結(jié)點(diǎn)的鎖管理器發(fā)出加鎖請(qǐng)求。每個(gè)鎖管理器管理所在結(jié)點(diǎn)上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的加鎖和釋放鎖的請(qǐng)求。當(dāng)事務(wù)T請(qǐng)求對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng) Q加鎖時(shí)，如果 n個(gè)結(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)Q的副本，則 T要向 n/2以上的存儲(chǔ) Q副本的結(jié)點(diǎn)發(fā)出加鎖請(qǐng)求。 分布式并發(fā)控制技術(shù) ?以多為主的鎖協(xié)議 – 系統(tǒng)在每個(gè)結(jié)點(diǎn)上有一個(gè)鎖管理器。這種技術(shù)設(shè)置多個(gè)鎖管理器，每個(gè)鎖管理器管理一組數(shù)據(jù)的加鎖和釋放鎖的請(qǐng)求。 ? 死鎖處理簡(jiǎn)單 可按照集中式數(shù)據(jù)庫(kù)的方法進(jìn)行處理 – 集中式鎖技術(shù)具有以下缺點(diǎn)： ? 瓶頸問(wèn)題 Si是一個(gè)鎖管理瓶頸 ? 脆弱性 如果 Si出現(xiàn)故障，系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。所有的加鎖和釋放鎖的請(qǐng)求都在該結(jié)點(diǎn)上處理。但其死鎖處理較為復(fù)雜。當(dāng)事務(wù) T希望對(duì)結(jié)點(diǎn) Si上的數(shù)據(jù)項(xiàng) Q加鎖時(shí)， T簡(jiǎn)單的向結(jié)點(diǎn)上的鎖管理器發(fā)出一個(gè)加鎖請(qǐng)求。（向TCi發(fā)送消息 acknowledge T； TCi收到該消息后，將記錄 plete T加入到日志中）。 ? 向所有參與的結(jié)點(diǎn)發(fā)送消息 mit T或 abort T。 ? 如果 TCi 收到的都是 ready T消息，事務(wù)就可以提交，否則事務(wù)必須被中止。若是，則 TM將記錄 ready T加入到日志中，并將日志強(qiáng)制寫入穩(wěn)定存儲(chǔ)器中，并向 TCi發(fā)送消息 ready T。 ? TCi將消息 prepare T發(fā)送到執(zhí)行 T的所有結(jié)點(diǎn)上。 – 一個(gè)全局事務(wù)的各個(gè)子事務(wù)要么全部執(zhí)行，要么全部中止。 ? 將事務(wù)分解為若干子事務(wù)，并將子事務(wù)分派到適當(dāng)?shù)慕Y(jié)點(diǎn)上去執(zhí)行。 ? 參與適當(dāng)?shù)牟l(fā)控制模式，以協(xié)調(diào)在該結(jié)點(diǎn)上執(zhí)行的事務(wù)的并發(fā)執(zhí)行 。 – 事務(wù)協(xié)調(diào)器 TC：協(xié)調(diào)該結(jié)點(diǎn)上發(fā)起的各事務(wù)（局部的或全局的）的執(zhí)行。 對(duì)集中式數(shù)據(jù)庫(kù)，單個(gè)事務(wù) T： A： =A 100， B： =B+100 對(duì)于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，假定 A在 S1,S2各有一副本，B在 S3,S4各有一副本，用戶請(qǐng)求在 S5發(fā)出，則分布事務(wù) T由 T1,T2,T3,T4,T5構(gòu)成： T1, T2： A： =A 100 T3, T4 ： B： =B + 100 T5 ： 結(jié)果返回給用戶 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的事務(wù)處理 ?分布式事務(wù)處理器 – 事務(wù)管理器 TM：管理那些訪問(wèn)存儲(chǔ)在一個(gè)局部結(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)的事務(wù)。這不是哪一個(gè)局部DBMS能夠完成的，而是需要在結(jié)點(diǎn)間進(jìn)行協(xié)調(diào)。一個(gè)全局事務(wù)的執(zhí)行被劃分為在許多結(jié)點(diǎn)上子事務(wù)的執(zhí)行。))*C1 不采用半連接的通訊代價(jià)： CJN=C0+size(S)*card(S) *C1 當(dāng) S中參與連接的元組足夠少時(shí)采用半連接策略是有利的。)*card(R39。 C1為傳輸率，即單位數(shù)據(jù)傳輸所花費(fèi)的時(shí)間。 分布式查詢處理 ?通訊代價(jià)模型 TC（ X） = C0+X*C1 其中 X為數(shù)據(jù)傳輸量。 ⒌ 在 S1結(jié)點(diǎn)完成 R與 S39。 = S R39。的半連接操作，將 S縮減為 S39。=?R1?R2（ R） ⒉ 將 R‘ 送往結(jié)點(diǎn) S2。 ⒈ 在 S1結(jié)點(diǎn)對(duì) R做投影，將 R縮減為 R39。 傳送時(shí)間 T=1+ 10?100/104= S, SP P 傳 ?(P) 分布式查詢處理 ?半連接運(yùn)算 – 定義 半連接 R S=?R（ R S） = A B a1 b1 a2 b1 a2 b3 a2 b4 a3 b3 B C b1 c1 b2 c2 b5 c1 b5 c2
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