Оценка методов для обеспечения атомарности и контроля параллелизма Существует много методов управления контролем параллелизма. Я собираюсь описать технику двухфазного коммита. Это очень полезно для работы с приложениями на основе распределенных баз данных, где многие транзакции выполняются ежедневно.
Протокол двухфазной фиксации. В распределенной системе баз данных транзакция обрабатывается в нескольких процессах и на нескольких машинах, и мы должны сохранять свойства транзакций, а также для достижения атомарности в фиксации, либо все они участвуют в фиксации транзакции, либо в противном случае все они прервут транзакцию, и это будет неприемлемо.
Двухфазный протокол обеспечивает атомарный коммит этого типа. Протокол двухфазной фиксации – это самый простой атомарный протокол фиксации. Протокол двухэтапной фиксации для атомарности обеспечивает разделение операции фиксации базы данных на две части. В системах управления базами данных фиксация (сохранение данных) и откат (отмена изменений данных) данных могут быть достигнуты очень легко с помощью журнала транзакций. Но когда данные распространяются по серверам по всему миру, и каждый сервер имеет отдельный журнал. Протокол двухфазной фиксации – это алгоритм, который используется для компьютерной сети и системы распределенных баз данных, и он используется, когда нам необходимо обновить одновременные данные в системе распределенных баз данных. Для этого типа распределенной транзакции требуется протокол двухфазной фиксации. Здесь координатор организует действия и синхронизацию между серверами.
В двухфазной фиксации первая фаза реализуется следующим образом: – Когда сервер хочет зафиксировать или сохранить данные, запишите записи данных в журнал. Если это не удалось, сервер отвечает сообщением об ошибке. В другой ситуации, если его успешный сервер отвечает сообщением OK. Второй этап реализуется следующим образом: – Второй этап начинается, когда все участники отвечают ОК. После этого координатор отправляет сообщение или сигнал каждому серверу с инструкциями по фиксации. После фиксации каждый сервер записывает фиксацию в свою запись журнала, а также отправляет сообщение координатору об успешной фиксации. В случае сбоя любого сервера координатор отправляет сигнал или инструктор всем серверам для отката транзакции. После получения сообщения отката все серверы откатывают транзакцию, и каждый сервер также отправляет отзыв о завершении отката.
Протокол двухфазного принятия гарантирует, что вся обработка данных завершит свой компонент транзакции перед обработкой окончательного принятия. Таким образом, в этом случае, когда вся транзакция совершена, мы можем сказать, что долговечность сохраняется. Это как модель аварийного останова, при которой отказавшие сайты перестают работать и не отправляют неправильных сообщений. Потому что выполнение протокола инициируется координатором после завершения последних шагов успешной транзакции. И в протоколе задействован весь локальный сервер, на котором выполняется транзакция.
Примеры протокола двухэтапной фиксации. При передаче средств между двумя банками двухфазная фиксация блокирует обновления на счетах, которые участвуют в перечислении средств. Исходный банковский счет отправляет дебетовые деньги и сообщение на другой сайт (целевой сайт). Другой сайт получает сообщение, а также зачисляет деньги на целевой счет. Когда транзакция отправляет сообщение, подтверждено, сообщение должно быть доставлено (целевой сайт должен быть доступен и доступен, а также доступен код для обработки недоставленных сообщений, например: кредитные деньги вернутся на исходный счет). Если транзакция прервана, сообщение не отправлено.
Преимущества использования двухэтапного протокола фиксации: если координатор и все участники в одном разделе, в этом случае сбой не влияет на протокол фиксации. Если сайты не находятся в разделе, координатор считает, что координатор потерпел неудачу, и он выполняет протокол с ошибкой координатора. Вредов нет, но сайты ждут решения от координатора. Если координатор и все участники в одном разделе, кроме координатора, считают, что сайты в другом разделе вышли из строя и будут следовать обычному протоколу фиксации. Но вреда от этого нет. В протоколе двухфазной фиксации мы используем процедуру восстановления для сайта, если им необходимо обновить данные из-за пропущенной транзакции или отсутствия во время транзакции. Сайты восстанавливаются после сбоя, используя журнал записи с опережением, он определяет, когда произошел сбой, а также какое решение принято в это время, за исключением случаев, когда сбой произошел в неуверенном состоянии.
Недостатки использования протокола двухфазной фиксации. Иногда из-за ошибки координатора протокол двухфазной фиксации переходит в состояние блокировки. Это из-за того, что участники находятся в неопределенном состоянии. В это время участники сохраняют блокировки ресурсов, пока не получат сообщение от координатора.