عنوان :

مقاله ویژگی های الگوریتم های کنترل همروندی توزیعی

تعداد صفحات : ۲۲

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده :

کنترل همروندی فرآیندی است که طی آن بین دسترسی های همزمان به یک پایگاه داده در یک سیستم مدیریت پایگاه داده چند کاربره هماهنگی بوجود می‌آید. هدف کنترل همروندی مقابله با تزاحمهایی است که در اثر استفاده چند کاربر از یک سری داده واحد برای کاربران بوجود می‌آید است.

در این مقاله، تعدادی از تکنیکهای همزمان سازی برای حل هر یک از قسمتهای مساله بیان شده و سپس این تکنیکها برای حل کلی مساله با یکدیگر ترکیب می‌شوند.

در این گزارش به خاطر مزایای روش قفل دو مرحله‌ای و از آنجائیکه این روش از نظر صحت عملکرد کاملا اثبات شده است، در بین سه روش پایه ای  موجود برای کنترل همروندی، یعنی روشهای قفل دو مرحله‌ای، برچسب زمانی متوالی و روش خوش بینانه، روش قفل دو مرحله ای می‌تواند در پایگاه داده‌های توزیعی مورد استفاده قرار گیرد.

واژه های کلیدی: کنترل همروندی، داده های توزیعی، روشهای قفل دو مرحله‌ای، برچسب زمانی متوالی و روش خوش بینانه

فهرست مطالب

 چکیده :    ۱
۱٫ مقدمه :    ۲
۲٫ مدل پردازش تراکنش:    ۶
۳-تحلیل مساله کنترل همروندی :    ۹
۴-مکانیزمهای کنترل همروندی بر پایه قفل دو مرحله‌ای :    ۱۲
۵-پیاده سازی پایه قفل دو مرحله‌ای :    ۱۳
۶-قفل دو مرحله‌ای با نسخه اولیه :    ۱۴
۶-قفل دو مرحله‌ای با رای گیری :    ۱۵
۷- قفل دو مرحله‌ای متمرکز :    ۱۶
۸-تشخیص و ترمیم بن بست :    ۱۷
۴-نتیجه گیری :.    ۱۸
۵-منابع و مآخذ :    ۱۹

منابع و مآخذ :

[۱] M. Blakey, “Models a Very Large Distributed Database”, ACM Transactions on Computer Systems, Vol. 10, No. 6. 1992

[۲] P. A. Bernstein and N. Goodman, ”Concurrency Control in Distributed Database Systems”, Computing Surveys, Vol. 13, No. 2, June 1981

[۳] M. J. Carey and M. Livny “Distributed Concurrency Control Performance: A Study of Algorithms, Distribution, and Replication”, ۱۴^th VLDB Conference Los Angeles, California 1988

[۴] P.A. Franaszek, J. T. Robinson and Thomson, “Concurrency Control for High Contention Environments” ACM Transactions on Database Systems, 1992

[۵] A. Thomasian, “Performance Limits of Two-Phase Locking”. IEEE International Conference on Data Engineering, 1991

[۶] M.J. Carey, and M. Livny “Parallelism and Concurrency Control Performance in Distributed Database Machines”, ۱۹۸۹ ACM SIGMOD, 1989

[۷] Kj. Norvag, O. Sansta and K. Bratbergsengen, “Concurrency Control in Distributed Object-Oriented Database Systems”, Advances in Database and Information Systems, 1997

 ۱٫ مقدمه :

  کنترل همروندی فرآیندی است که طی آن بین دسترسی های همزمان به یک پایگاه داده در یک سیستم مدیریت پایگاه داده چند کاربره هماهنگی بوجود می‌آید. کنترل همروندی به کاربران اجازه می‌دهد تا در یک حالت چند برنامگی با سیستم تعامل داشته باشند در حالیکه رفتار سیستم از دیدگاه کاربر به نحو خواهد بود که کاربر تصور می‌کند در یک محیط تک برنامه در حال فعالیت است. سخت ترین حالت در این سیستم مقابله با بروز آوری های آزار دهنده ای است که یک کاربر هنگام استخراج داده توسط کاربر دیگر انجام می‌دهد. به دو دلیل ذیل کنترل همروندی در پایگاه داده های توزیعی از اهمیت بالایی برخوردار است:

کاربراان ممکن است به داده هایی که در کامپیوترهای مختلف در سیستم قرار دارند دسترسی پیدا کنند.
یک مکانیزم کنترل همروندی در یک کامپیوتر از وضعیت دسترسی در سایر کامپیوترها اطلاعی ندارد.

مساله کنترل همروندی در چندین سال قبل کاملا مورد بررسی قرار گفته است و در خصوص پایگاه‌داده‌های متمرکز کاملا شناخته شده است. در خصوص این مسال در پایگاه داده  توزیعی با توجه به اینکه مساله در حوزه مساله توزیعی قرار می‌گیرد بصورت مداوم راهکارهای بهبود مختلف عرضه می‌شود. یک تئوری ریاضی وسیع برای تحلیل این مساله ارائه شده و یک راهکار قفل دو مرحله ای به عنوان راه حل استاندارد در این خصوص ارائه شده است. بیش از ۲۰ الگوریتم کنترل همروندی توزیعی ارائه شده است که بسیاری از آنها پیاده سازی شده و در حال استفاده می‌باشند.این الگوریتمها معمولا پیچیده هستند و اثبات درستی آنها بسیار سخت می‌باشد. یکی از دلایل اینکه این پیچیدگی وجود دارد این است که آنها در اصطلاحات مختلف بیان می‌شوند و بیان های مختلفی برای آنها وجود دارد. یکی از دلایل اینکه این پیچدگی وجود دارد این است که مساله از زیر قسمتهای مختلف تشکیل شده است و برای هر یک از این زیر قسمتها یک زیر الگوریتم ارائه می‌شود. بهترین راه برای فائق آمدن بر این پیچدگی این است که زیر مساله ها و الگوریتمهای ارائه شده برای هر یک را در ی.ک سطح از انتزاع نگاه داریم.

با بررسی الگوریتمهای مختلف می‌توان به این حقیقت رسید که این الگوریتمها همگی ترکیبی از زیر الگوریتمهای محدودی هستند. در حقیقت این زیر الگوریتمها نسخه‌های متفاوتی از دو تکنیک اصلی در کنترل همروندی توزیعی به نامهای قفل دو مرحله ای و ترتیب برچسب زمانی می‌باشند.

همانطور که گفته شد، هدف کنترل همروندی مقابله با تزاحمهایی است که در اثر استفاده چند کاربر از یک سری داده واحد برای کاربران بوجود می‌آید است. حال ما با ارائه دو مثال در خصوص این مسائل بحث خواهیم نمود. این دو مثال از محک معروف TPC_A مقتبس شده اند. در این مثالها، یک سیستم اطلاعات را از پایگاه داده ها استخراج کرده و محاسبات لازم را انجام داده و در نهایت اطلاعات را در پایگاه داده ذخیره می‌نماید.

حالت اول را می‌توان بروزآوری از دست رفته نامید. حالتی را تصور کنید که دو مشتری از دو سیستم مجزا بخواهند از یک حساب مالی برداشت نمایند. در این حالت فرض کنید در غیاب سیستم کنترل همروندی، هر دو با هم اقدام به خواندن اطلاعات و درج اطلاعات جدید در سیستم میکنند. در این حالت در غیاب سیستم کنترل همروندی تنها آخرین درج در سیستم ثبت می‌شود. این حالت در شکل ۱ نشان داده شده‌ است.

حالت دوم حالتی است که در آن اطلاعات صحیح از پایگاه داده استخراج نمی‌شود. در این حالت فرض کنید دو مشتری بخواهند کارهای ذیل را انجام دهند.

مشتری ۱: بخواهد یک چک ۱ میلیونی را به حساب X واریز و از حساب Y برداشت نماید.

مشتری ۲: بخواهد بیلان حساب مالی X و Y شامل کل موجودی را نمایش دهد.

در غیاب کنترل همروندی همانطور که در شکل ۲ نشان داده شده‌است، تزاحم بین پروسس ها بوجود خواهد آمد. فرض کنید در زمانی که مشتری ۱ اطلاعات را از حساب Y خوانده و اطلاعات حساب X را دریافت نموده و ۱ میلیون از حساب Y برداشت نموده ولی هنوز ۱ میلیون به حساب X و اریز نکرده مشتری ۲ اطلاعات کل دو حساب را دریافت نموده و نتیجه را چاپ نماید. در این حالت مشتری شماره ۲ اطلاعاتی را که به عنوان بیلان نمایش می‌دهد ۱ میلیون از مقدار واقعی کمتر است. این حالت یک فرق اساسی با حالت اول دارد و آن این است که در این حالت نتیجه نهایی در پایگاه داده درست خواهد بود در حالیکه اطلاعات دریافت شده بصورت موقت غلط خواهند بود.

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .