GVHD: PGS.TS Đồng Thị Bích Thủy Nhóm 4: Nguyễn Tấn Cầm Võ Duy Phúc Phạm Trần Trọng Minh Vương Shi Yến QUẢN LÝ GIAO TÁC PHÂN TÁN QUẢN LÝ GIAO TÁC PHÂN TÁN (THE MANAGEMENT OF DISTRIBUTED TRANSACTIONS) (THE MANAGEMENT OF DISTRIBUTED TRANSACTIONS) BÁO CÁO MÔN CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN 1 Nội dung trình bày  Điều khiển truy xuất đồng thời trong giao tác phân tán (Concurrency Control For Distributed Transactions)  Kiến trúc giao tác phân tán (Architectural Aspects Of Distributed Transactions) 2 Nội dung trình bày  Điều khiển truy xuất đồng thời trong giao tác phân tán (Concurrency Control For Distributed Transactions)  Kiến trúc giao tác phân tán (Architectural Aspects Of Distributed Transactions) 3 Tổng quan  Phân tích các vấn đề xảy ra khi thực thi đồng thời các giao tác.  Giải quyết vấn đề tranh chấp dựa vào khóa (based on locking).  Giao thức khóa hai pha trong cơ sở dữ liệu tập trung.  Giao thức khóa hai pha trong cơ sở dữ liệu phân tán và các vấn đề xảy ra trong môi trường phân tán. 44 Điều khiển tranh chấp dựa vào khóa trong Hệ cơ sở dữ liệu tập trung  Nguyên tắt chờ (wait):  Một giao tác muốn truy cập dữ liệu, thì phải khóa dữ liệu đó (chiếm dụng) (lock).  Muốn khóa dữ liệu mà bị khóa bởi một giao tác khác thì phải chờ cho đến khi giao tác đó giải phóng khóa. (unlock) 55 Điều khiển tranh chấp dựa vào khóa trong Hệ cơ sở dữ liệu tập trung (tt)  Các loại khóa (lock mode)  Shared Dùng chung mode: chỉ dùng để đọc dữ liệu.  Exclusive Dành riêng mode: dùng để ghi dữ liệu.  Well-formed: luôn khóa dữ liệu theo chế độ shared mode trước khi đọc; luôn khóa dữ liệu trong chế độ exclusive trước khi ghi.  Kỹ thuật khóa chỉ đúng với giả định tất cả các giao tác đều là well-formed. 66 Điều khiển tranh chấp dựa vào khóa trong Hệ cơ sở dữ liệu tập trung (tt)  Nguyên tắt tương tác giữa các mode lock  Một giao tác có thể lock dữ liệu theo chế độ shared mode nếu nó không bị lock bởi tất cả các giao tác khác, hoặc nó bị lock theo chế độ shared mode bởi một giao tác khác.  Một giao tác có thể lock dữ liệu theo chế độ Exclusive mode khi nó không bị lock bởi bất kỳ giao tác khác. 77 Điều khiển tranh chấp dựa vào khóa trong Hệ cơ sở dữ liệu tập trung (tt)  Hai giao tác được gọi là đụng độ (conflict) nếu chúng ta muốn khóa trên cùng một dữ liệu với hai chế độ (mode) khóa không tương thích.  Ví dụ: shared-exclusive (read-write) : conflict  Ví dụ: exclusive-exclusive (write-write) : conflict 88 Điều khiển tranh chấp dựa vào khóa trong Hệ cơ sở dữ liệu tập trung (tt)  Cấp độ khóa  Record level:  Cấp độ dòng.  Hỗ trợ nhiều truy xuất đồng thời vào một file.  Đụng độ xảy ra khi hai giao tác truy cập cùng một record.  File level:  Cấp độ file.  Phạm vi ảnh hưởng của khóa là trên cả file.  Đụng độ xảy ra khi hai giao tác truy cập cùng một file.  Khóa trên dòng cung cấp nhiều truy cập đồng thời hơn là khóa trên file. Hầu hết các hệ quản trị cơ sở dữ liệu đều hỗ trợ khóa cấp Record level. 99 Điều khiển tranh chấp dựa vào khóa trong Hệ cơ sở dữ liệu tập trung (tt)  Điều kiện để hai giao tác có thể thực thi được đồng thời:  Các giao tác phải thỏa Well-formed.  Đảm bảo là các cặp tương thích cho locking.  Mỗi giao tác không yêu cầu phát sinh khóa mới, sau khi kết thúc quá trình lock này. 1010 [...]...  Nếu các giao tác thỏa well-formed và 2-phaselocked thì giao thức khóa hai pha vẫn còn đúng trong Hệ cơ sở dữ liệu phân tán Các vấn đề gặp phải với trình quản lý giao tác phân tán (DTM)  Phân phối nhiều bản sao của cùng một dữ liệu Điều khiển tranh chấp dựa vào khóa trong Hệ cơ sở dữ liệu phân tán (tt) 18  Hướng giải quyết (trình bày chi tiết trong chương 9)    Write-locks-all, read-locks-one:... tác sắp kết thúc  Số lượng các chu trình chứa giao tác Chọn giao tác nằm trong nhiều chu trình để hủy Điều khiển tranh chấp dựa vào khóa trong Hệ cơ sở dữ liệu phân tán (tt) 22  Phương pháp xử lý Deadlock  Ngăn chặn Deadlock    Tránh Deadlock    Khai báo tất cả các mục dữ liệu sẽ được truy xuất Nếu tất cả các mục dữ liệu này đều sẵn sàng thì giao tác được phép thi hành, ngược lại thì không được... xuất đồng thời trong giao tác phân tán (Concurrency Control For Distributed Transactions) Kiến trúc giao tác phân tán (Architectural Aspects Of Distributed Transactions) Kiến trúc giao tác phân tán 24 1) 2) 3) 4) Giới thiệu Nghi thức xác nhận 2 pha (giao thức kết thúc hai giai đoạn) Các kiến trúc giao tiếp của nghi thức xác nhận 2 pha Nhận xét Giới thiệu 25    Các giao tác phân tán (distributed transactions)... khóa trong Hệ cơ sở dữ liệu tập trung (tt) 11  2-phase-locked (2PL)  Growing  phase: kỳ nhận khóa Các giao tác tiến hành khóa, không tháo khóa  Shrinking  phase: Kỳ giải phóng khóa Các giao tác tiến hành giải phóng khóa, nhưng không thể nhận được khóa nào mới  Các giao tác phải giữ tất cả các khóa exclusive cho đến khi giao tác hoàn tất (commitment)  Ngăn ngừa các giao tác khác đọc dữ liệu đang... trong Hệ cơ sở dữ liệu phân tán 16 ROOT AGENT DTM AGENT LTM At site i Messages Messages AGENT DTM AGENT LTM At site j Messages Messages AGENT DTM AGENT LTM At site k Distributed Transaction Distributed Transaction Manager (DTM) Local Transaction Manager (LTM) Điều khiển tranh chấp dựa vào khóa trong Hệ cơ sở dữ liệu phân tán (tt) 17   Nếu các giao tác thỏa well-formed và 2-phaselocked thì giao thức... trong Hệ cơ sở dữ liệu tập trung (tt) 14  Vấn đề gặp phải: Deadlock   Một hệ thống ở trạng thái deadlock nếu tồn tại một tập hợp các giao dịch sao cho mỗi giao dịch trong tập hợp đang chờ một giao dịch khác trong tập hợp T T Ví dụ: (T0, T1, T2, …, Tn-1, Tn) 1    … Tn-1 chờ mục dữ liệu được giữ bởi Tn   T1 chờ mục dữ liệu bị chiếm bởi T2   T0 chờ mục dữ liệu được giữ bởi T1 2 Tn chờ mục dữ liệu. .. vào việc thực hiện các thao tác của giao dịch Nghi thức xác nhận 2 pha (2PC) 27  Giai đoạn 1 (phase 1):    Xét một giao tác T được khởi động từ một vị trí nào đó và gọi thực hiện các giao tác ở các site khác hoặc ở chính vị trí khởi động giao tác T (ta gọi các giao tác này là C) Tất cả các giao tác con Ti sẽ quyết định đồng ý hay huỷ bỏ Giao tác con C gởi tín hiệu báo chuẩn bị kết thúc cho các... chọn ra một hoặc nhều giao tác “nạn nhân” (bị deadlock), tước quyền rồi hủy bỏ chúng nhằm phá vỡ chu trình trong GWFG Dựa vào đâu để chọn “nạn nhân:  Lượng công sức đã được đầu tư trong giao tác Công sức này sẽ bị mất nếu giao tác bị hủy bỏ  Chi phí hủy bỏ giao tác Phụ thuộc vào các số lượng cập nhật mà giao tác đã thực hiện  Lượng công sức để kết thúc giao tác Tránh hủy giao tác sắp kết thúc  Số... ngừa các giao tác khác đọc dữ liệu đang dùng để ghi Điều khiển tranh chấp dựa vào khóa trong Hệ cơ sở dữ liệu tập trung (tt) 12 Begin: Bắt đầu giao tác Lock Point: thời điểm giao tác nhận tất cả các khóa nhưng chưa giải phóng khóa nào End: Kết thúc giao tác Điều khiển tranh chấp dựa vào khóa trong Hệ cơ sở dữ liệu tập trung (tt) 13  Tuần tự xin và tháo khóa: (Begin application) Begin transaction Acquire... dữ liệu phân tán (tt) 19  Quản lý Deadlock  Đồ thị chờ đợi (wait-for-graph) WFG   Đồ thị có hướng, một cung Ti -> Tj tồn tại trong WFG nếu Ti đang đợi giao tác Tj giải phóng khóa trên một thực thể nào đó Nếu có chu trình thì có Deadlock Ti   Tj Local WFG: Đồ thị chờ đợi tại mỗi vị trí Global WFG: Đồ thị chờ đợi toàn cục, gồm tất cả các LWFG Điều khiển tranh chấp dựa vào khóa trong Hệ cơ sở dữ liệu . Minh Vương Shi Yến QUẢN LÝ GIAO TÁC PHÂN TÁN QUẢN LÝ GIAO TÁC PHÂN TÁN (THE MANAGEMENT OF DISTRIBUTED TRANSACTIONS) (THE MANAGEMENT OF DISTRIBUTED TRANSACTIONS) BÁO CÁO MÔN CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN 1 Nội. Hệ cơ sở dữ liệu phân tán (tt)  Nếu các giao tác thỏa well-formed và 2-phase- locked thì giao thức khóa hai pha vẫn còn đúng trong Hệ cơ sở dữ liệu phân tán.  Các vấn đề gặp phải với trình quản. các giao tác.  Giải quyết vấn đề tranh chấp dựa vào khóa (based on locking).  Giao thức khóa hai pha trong cơ sở dữ liệu tập trung.  Giao thức khóa hai pha trong cơ sở dữ liệu phân tán