一种移动数据库系统的提前提交并发控制策略

【摘要】： 近十年,计算技术和无线通讯技术的发展与结合使得一种全新的计算模式——移动计算成为现实。研究支持移动计算环境的分布式数据库技术,也就是移动数据库技术,已成为目前分布式数据库研究的一个重要方向。移动数据库的研究主要包括复制与缓存技术、位置管理、查询及其优化技术、数据广播、安全机制、移动事务处理以及人机界面技术,其中移动事务处理技术是移动数据库关键技术之一,而并发控制又是移动事务处理技术的重要方面。 在已有的传统的并发控制中,如两阶段锁协议、乐观并发控制以及时戳排序法在设置锁及冲突检测上需要大量开销,不适合移动环境。本文以二级复制为基础,对传统的移动数据库的系统结构进行了改进,提出了一种提前提交并发控制的系统结构。该系统结构分为两部分:固定网络部分和移动网络部分。固定网络部分,即移动数据库系统中的服务器部分,对应着二级复制技术中的第一级复制“服务器级复制”。为了提高该级复制的效率,对固定网络中的服务器运用了P2P技术和DRG策略。移动网络部分,即系统中的移动结点部分,该部分中的移动客户端通过无线网络跟最近的服务器通信,来保证客户端所访问的数据与服务器中的数据的一致性,它对应着二级复制中的第二级复制。 其中,第二级复制采用的是提前提交的并发控制策略。该策略只允许部分的移动客户端在断接时进行本地更新,而其他的移动客户端必须等到重新连接时在服务器端进行更新。而哪些移动客户端的更新是可以在本地进行的,则是根据该客户端的更新量是否在某个范围内来决定,即该策略通过选取MC上的数据单元允许变化范围的最大值(用λ表示),将移动事务的更新分为提前提交事务和请求事务。提前提交事务可以在链路断接时在MC本地完成更新,当链路重新连接时,在服务器上只作为基础事务更新。而请求事务则不能在本地更新,必须等到链路重新连接时,在服务器上更新。 通过对DRG策略和提前提交策略的模拟仿真实验表明,这些策略的应用可以明显减少更新事务的等待时间,节省大量的网络资源,降低系统在重连接时进行冲突检测和同步处理的网络代价。