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《复旦大学》 2006年
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移动事务管理中的若干关键问题研究

李晓荣  
【摘要】: 移动数据库的研究是当前计算机领域的一个热点。作为移动数据库的基础性技术之一,移动事务管理在移动环境网络不稳定、主机节点移动性等条件下实现数据库访问的一致性、可用性和高性能。 本文分别针对移动环境的本地事务管理、事务内部并发控制和移动分布式事务提交等移动事务管理的核心内容,给出如下研究成果: 一、本文给出了一个应用于高质量集中式移动环境的本地并发控制方法ASGT。本文指出:高质量移动环境支持基于阻塞的并发控制方法,但其固有的带宽波动特征将导致阻塞率上升,因而影响事务管理性能。ASGT具有显著的低阻塞特征,能够改善系统的并发度、吞吐量和峰值负载。ASGT通过一种新的验证方式——后向验证——能够预测未来的冲突,并据此提前发现并撤销相应的冲突事务。ASGT的调度代价与两阶段锁方法(2PL)具有相同的复杂度,但阻塞率、预测能力和撤销事务的选择性等主要指标都优于2PL。本文通过基于概率的理论分析模型和完整实现事务调度的模拟器说明了ASGT的性能优势。 二、本文基于ASGT给出了适应于复杂结构事务的TASGT方法。ASGT的后向验证方式可能在复杂结构事务中产生误撤销现象,TASGT除实现ASGT的基本执行模式,还能够在执行过程中对发现并动态剪枝确定不执行的分支,减少了后向验证时误撤销的发生概率。 三、本文将静态、并行事务等领域适用的Intra-Transaction方法引入Kangaroo事务,实现子事务的并发执行。Kangaroo是移动环境中一种适应性较强的事务模型,但其内部的串行执行方式对效率造成不利影响。本文对Kangaroo模型进行改进,给出IKCC(Intra-Kangaroo Concurrency Control,Kangaroo内部并发控制)方法。IKCC满足事务内部并发的原则并保持事务内部的全局一致性。IKCC基于静态2PL,并充分利用事务内部非严格调度的灵活性,通过分割、传播和合并等三个步骤,实现子事务在不同站点的分布执行和同一站点的并发执行。与现有静态调度的Intra-Transaction方法相比,IKCC在事务执行和切换过程中动态给出并发调度顺序。 四、本文针对移动节点参与分布式提交的效率和稳定性问题,提出了一种结合移动层/固定层提交的原子提交协议:两层两阶段方法(2 Layer 2PC,2L2PC)。2L2PC充分利用基本提交方法PrC的性质和固定层的支持作用,在两层同时发起提交,并因此免除部分磁盘操作和信息传送导致的阻塞,显著降低提交的时间复杂度。2L2PC在全局撤销时提前结束全局协调者,改善了朴质的PrC在撤销 情况下的低效率性质。针对提交过程中的切换问题,2L2PC通过在切换过程中的HOP-IN/HOP-OUT匹配删除和全局决策的Matching方法,在相当程度上避免对切换路径的追踪,有效减少切换事务的执行代价。本文根据提交代价衡量的一般方法,得出2L2PC的主要性能指标和有效性结论。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP311.13

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【引证文献】
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