基于多版本并發(fā)控制的分布式事務(wù)優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-16 03:32
隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的繁榮發(fā)展,愈來(lái)愈多的線(xiàn)下業(yè)務(wù)向線(xiàn)上業(yè)務(wù)進(jìn)行轉(zhuǎn)移。傳統(tǒng)的集中式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法通過(guò)擴(kuò)展來(lái)應(yīng)對(duì)用戶(hù)量和數(shù)據(jù)量的快速增長(zhǎng)。在此背景之下,分布式關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。它將數(shù)據(jù)切分到多個(gè)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行處理,從而能夠獲得良好的可擴(kuò)展性。但是受限于目前的網(wǎng)絡(luò)速度,節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)延成為這類(lèi)系統(tǒng)的主要瓶頸。當(dāng)出現(xiàn)分布式事務(wù)時(shí),為了確保其正確性和高效性,分布式事務(wù)型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通常采用多版本并發(fā)控制協(xié)議(Multi-Version Concurrency Control,MVCC)、先更新者贏規(guī)則(First Updater Wins,FUW)及兩階段提交協(xié)議(Two-Phase Commit,2PC)相結(jié)合的方法。然而,以上協(xié)議的運(yùn)行需要多次耗時(shí)的網(wǎng)絡(luò)通信,并且在此期間寫(xiě)鎖會(huì)被分布式事務(wù)一直持有。在高沖突的負(fù)載下,這會(huì)增加事務(wù)之間沖突的可能性,進(jìn)而影響系統(tǒng)的事務(wù)處理性能。因此,為了解決分布式事務(wù)持鎖時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了基于提交依賴(lài)的分布式事務(wù)處理方法,該方法通過(guò)提前釋放寫(xiě)鎖對(duì)分布式事務(wù)的性能進(jìn)行優(yōu)化。本文的主要貢獻(xiàn)如下:1.針對(duì)分布式事務(wù)持鎖時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題,提出了一種具有可...
【文章來(lái)源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1兩階段提交流程
第二章相關(guān)工作華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文15由圖可以看出,ELR通過(guò)縮短事務(wù)阻塞等待的時(shí)間而獲取更高的并行度,使得事務(wù)的部分執(zhí)行邏輯處理可以與的日志持久化同時(shí)進(jìn)行,因此事務(wù)和的整體延遲要比事務(wù)和的低。圖2.2事務(wù)提前鎖釋放的示例圖回顧上一節(jié)介紹的分布式事務(wù),其運(yùn)行2PC協(xié)議時(shí)需要在事務(wù)管理器與資源管理器之間進(jìn)行多次網(wǎng)絡(luò)通信,這使得2PC協(xié)議執(zhí)行時(shí)間遠(yuǎn)大于事務(wù)邏輯處理時(shí)間。如果在此期間分布式事務(wù)一直持有鎖,一旦它涉及到一些熱點(diǎn)數(shù)據(jù),那么事務(wù)之間的沖突會(huì)顯著地增加,從而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)事務(wù)吞吐量造成極大的影響。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,分布式事務(wù)也可以利用ELR技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。圖2.3分布式事務(wù)提前鎖釋放的示例圖圖2.3展示了一個(gè)分布式事務(wù)應(yīng)用ELR技術(shù)的示例。事務(wù)在2PC協(xié)議的提交階段,將分布式事務(wù)的提交記錄寫(xiě)入日志緩沖區(qū)后立即釋放其持有的鎖,這在一定程度上減少事務(wù)沖突的發(fā)生。此外,我們可以觀察到在2PC協(xié)議的準(zhǔn)備階段仍會(huì)持有鎖。并且,由于需要多個(gè)節(jié)點(diǎn)同步協(xié)商,事務(wù)在準(zhǔn)備階段的延遲相對(duì)較高。由此可知,分布式事務(wù)長(zhǎng)時(shí)間持鎖的問(wèn)題依舊突出。對(duì)此,GRAEFE等人[59]允許分布式事務(wù)在進(jìn)入準(zhǔn)備階段之后,其持有的鎖模式能與其他后續(xù)事務(wù)相兼容,從而降低了事務(wù)之間沖突的概率,有效地提升了系統(tǒng)的事務(wù)性能。然
第二章相關(guān)工作華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文15由圖可以看出,ELR通過(guò)縮短事務(wù)阻塞等待的時(shí)間而獲取更高的并行度,使得事務(wù)的部分執(zhí)行邏輯處理可以與的日志持久化同時(shí)進(jìn)行,因此事務(wù)和的整體延遲要比事務(wù)和的低。圖2.2事務(wù)提前鎖釋放的示例圖回顧上一節(jié)介紹的分布式事務(wù),其運(yùn)行2PC協(xié)議時(shí)需要在事務(wù)管理器與資源管理器之間進(jìn)行多次網(wǎng)絡(luò)通信,這使得2PC協(xié)議執(zhí)行時(shí)間遠(yuǎn)大于事務(wù)邏輯處理時(shí)間。如果在此期間分布式事務(wù)一直持有鎖,一旦它涉及到一些熱點(diǎn)數(shù)據(jù),那么事務(wù)之間的沖突會(huì)顯著地增加,從而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)事務(wù)吞吐量造成極大的影響。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,分布式事務(wù)也可以利用ELR技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。圖2.3分布式事務(wù)提前鎖釋放的示例圖圖2.3展示了一個(gè)分布式事務(wù)應(yīng)用ELR技術(shù)的示例。事務(wù)在2PC協(xié)議的提交階段,將分布式事務(wù)的提交記錄寫(xiě)入日志緩沖區(qū)后立即釋放其持有的鎖,這在一定程度上減少事務(wù)沖突的發(fā)生。此外,我們可以觀察到在2PC協(xié)議的準(zhǔn)備階段仍會(huì)持有鎖。并且,由于需要多個(gè)節(jié)點(diǎn)同步協(xié)商,事務(wù)在準(zhǔn)備階段的延遲相對(duì)較高。由此可知,分布式事務(wù)長(zhǎng)時(shí)間持鎖的問(wèn)題依舊突出。對(duì)此,GRAEFE等人[59]允許分布式事務(wù)在進(jìn)入準(zhǔn)備階段之后,其持有的鎖模式能與其他后續(xù)事務(wù)相兼容,從而降低了事務(wù)之間沖突的概率,有效地提升了系統(tǒng)的事務(wù)性能。然
本文編號(hào):3140656
【文章來(lái)源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1兩階段提交流程
第二章相關(guān)工作華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文15由圖可以看出,ELR通過(guò)縮短事務(wù)阻塞等待的時(shí)間而獲取更高的并行度,使得事務(wù)的部分執(zhí)行邏輯處理可以與的日志持久化同時(shí)進(jìn)行,因此事務(wù)和的整體延遲要比事務(wù)和的低。圖2.2事務(wù)提前鎖釋放的示例圖回顧上一節(jié)介紹的分布式事務(wù),其運(yùn)行2PC協(xié)議時(shí)需要在事務(wù)管理器與資源管理器之間進(jìn)行多次網(wǎng)絡(luò)通信,這使得2PC協(xié)議執(zhí)行時(shí)間遠(yuǎn)大于事務(wù)邏輯處理時(shí)間。如果在此期間分布式事務(wù)一直持有鎖,一旦它涉及到一些熱點(diǎn)數(shù)據(jù),那么事務(wù)之間的沖突會(huì)顯著地增加,從而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)事務(wù)吞吐量造成極大的影響。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,分布式事務(wù)也可以利用ELR技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。圖2.3分布式事務(wù)提前鎖釋放的示例圖圖2.3展示了一個(gè)分布式事務(wù)應(yīng)用ELR技術(shù)的示例。事務(wù)在2PC協(xié)議的提交階段,將分布式事務(wù)的提交記錄寫(xiě)入日志緩沖區(qū)后立即釋放其持有的鎖,這在一定程度上減少事務(wù)沖突的發(fā)生。此外,我們可以觀察到在2PC協(xié)議的準(zhǔn)備階段仍會(huì)持有鎖。并且,由于需要多個(gè)節(jié)點(diǎn)同步協(xié)商,事務(wù)在準(zhǔn)備階段的延遲相對(duì)較高。由此可知,分布式事務(wù)長(zhǎng)時(shí)間持鎖的問(wèn)題依舊突出。對(duì)此,GRAEFE等人[59]允許分布式事務(wù)在進(jìn)入準(zhǔn)備階段之后,其持有的鎖模式能與其他后續(xù)事務(wù)相兼容,從而降低了事務(wù)之間沖突的概率,有效地提升了系統(tǒng)的事務(wù)性能。然
第二章相關(guān)工作華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文15由圖可以看出,ELR通過(guò)縮短事務(wù)阻塞等待的時(shí)間而獲取更高的并行度,使得事務(wù)的部分執(zhí)行邏輯處理可以與的日志持久化同時(shí)進(jìn)行,因此事務(wù)和的整體延遲要比事務(wù)和的低。圖2.2事務(wù)提前鎖釋放的示例圖回顧上一節(jié)介紹的分布式事務(wù),其運(yùn)行2PC協(xié)議時(shí)需要在事務(wù)管理器與資源管理器之間進(jìn)行多次網(wǎng)絡(luò)通信,這使得2PC協(xié)議執(zhí)行時(shí)間遠(yuǎn)大于事務(wù)邏輯處理時(shí)間。如果在此期間分布式事務(wù)一直持有鎖,一旦它涉及到一些熱點(diǎn)數(shù)據(jù),那么事務(wù)之間的沖突會(huì)顯著地增加,從而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)事務(wù)吞吐量造成極大的影響。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,分布式事務(wù)也可以利用ELR技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。圖2.3分布式事務(wù)提前鎖釋放的示例圖圖2.3展示了一個(gè)分布式事務(wù)應(yīng)用ELR技術(shù)的示例。事務(wù)在2PC協(xié)議的提交階段,將分布式事務(wù)的提交記錄寫(xiě)入日志緩沖區(qū)后立即釋放其持有的鎖,這在一定程度上減少事務(wù)沖突的發(fā)生。此外,我們可以觀察到在2PC協(xié)議的準(zhǔn)備階段仍會(huì)持有鎖。并且,由于需要多個(gè)節(jié)點(diǎn)同步協(xié)商,事務(wù)在準(zhǔn)備階段的延遲相對(duì)較高。由此可知,分布式事務(wù)長(zhǎng)時(shí)間持鎖的問(wèn)題依舊突出。對(duì)此,GRAEFE等人[59]允許分布式事務(wù)在進(jìn)入準(zhǔn)備階段之后,其持有的鎖模式能與其他后續(xù)事務(wù)相兼容,從而降低了事務(wù)之間沖突的概率,有效地提升了系統(tǒng)的事務(wù)性能。然
本文編號(hào):3140656
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