ترجمه مقاله سنجش کنترل همزمانی توزیع شده - نشریه ACM

افزایش حجم تراکنش منجر به بررسی مجدد مزایای پردازش تراکنش توزیع شده گردیده است. بطور خاص، قسمت بندی داده ها در بین سرورهای مختلف می تواند عملکرد سیستم را از طریق پردازش موازی تراکنش ها توسط سرور بهبود بخشد. از طرفی، اجرای تراکنش ها در بین سرورهای مختلف، مقیاس پذیری و عملکرد این سیستم ها را محدود می سازد.

در این مقاله، ما اثر توزیع بر پروتکل های کنترل همروندی را در یک محیط توزیع شده تعیین خواهیم کرد. همچنین، شش پروتکل جدید و سنتی را در یک چارچوب ارزیابی پایگاه داده توزیع شده درون حافظه به نام دنوا (Deneva) بررسی خواهیم نمود و آنها را با توجه به مشابهت با یکدیگر مقایسه می کنیم. نتایج بدست آمده بیانگر محدودیت های جدی در موتورهای پردازش تراکنش توزیع شده هستند. علاوه بر این، در تحلیل و ارزیابی انجام شده، ما تنگناهای موجود در مقیاس پذیری متناسب با هر پروتکل را شناسایی خواهیم کرد. در نهایت، این نتیجه بدست آمد که برای دستیابی به یک عملیات مقیاس پذیر مطلوب، راهکارهای کنترل همروندی توزیع شده، باید با سخت افزار شبکه جدید (در یک شبکه ی محلی) یا برنامه ها (از طریق مدل سازی داده ها و اجرای معنادار آنها) یا هر دوی آنها جفت شوند.

بررسی سیستم
امروزه، برنامه های پردازش تراکنش آنلاین در همه جا وجود دارند مانند برنامه های بانکداری آنلاین، تجارت الکترونیک و انجام سفارش (52). سیستم های مدیریت پایگاه داده برنامه های پردازش آنلاین، از تراکنش های این برنامه ها پشتیبانی می کنند. این سیستم ها قادرند تراکنش ها یا زنجیره های عملیات مختلف را در مجموعه رکوردهای اطلاعاتی مختلف مشترک پردازش کنند. در عمل، تراکنش ها در برنامه های پردازش تراکنش آنلاین (1) کوتاه مدت هستند و (2) به تعداد کمی از رکوردهای اطلاعاتی در یک زمان معین دسترسی دارند و (3) با پارامترهای مختلف ورودی، بارها تکرار می شوند (33).

در این مطالعه، ما ایده ال ترین شرایط را در پردازش تراکنش ها بررسی می کنیم: این حالت، اجرای سریال سازی شی نام دارد. بر اساس این مدل، یک تراکنش از مجموعه تراکنش ها، در یک زمان در برابر یک رونوشت از حالت پایگاه داده اجرا می شود (9). تا آنجایی که هر تراکنش، معیار درستی و یکپارچگی را حفظ کند (مانند نام های کاربری که منحصر بفرد هستند)، اجرای سریال سازی شی ، عملکرد بی نقض برنامه را تضمین می کند. استخراج حداکثر میزان توازی، علیرغم درخواست های سخت ارتباط معنایی سریال سازی شی، از جمله ی وظایف پروتکل کنترل همروندی سیستم های مدیریت پایگاه داده می باشد. در عمل، تعداد زیادی از پایگاه های داده برنامه های پردازش تراکنش آنلاین، تراکنش ها را با استفاده از روابط معنایی بدون سریال سازی شی مانند قفل داده ها در تراکنش یا جدا سازی فوری انجام می دهند (4). اما از آنجایی که این سطوح جدا سازی ممکن است یکپارچگی و عملکرد صحیح را با خطر مواجه کنند، ما بر مطالعه ی اجراهای سریال سازی شی تاکید خواهیم کرد.

از زمان معرفی در دهه ی 70 میلادی، تکنیک های مختلفی برای اجرای سریال سازی شی در یک محیط توزیع یافته و تک گره توسعه داده شده اند. چندین دهه قبل، ما گونه های جدیدی از کنترل همروندی سریال سازی شی توزیع شده را در سیستم های مدیریت پایگاه داده ی دانشگاهی (33، 53) و تجاری (20، 35) مشاهده کردیم (بخش ششم را ببینید). این تنوع، تعیین این موضوع را که چه زمانی یک راهبرد بر دیگری غلبه می کند، سخت می کند. همانطور که در جدول 1 دیده می شود، بسیاری از مطالعات اخیر محدود به مقایسه ی یک یا دو مورد جایگزین هستند (اغلب قفل گذاری دو مرحله ای دیده می شود). بنابراین، هدف این پژوهش ارزیابی کمی این پروتکل ها در چارچوب مشابه از منظر ادبیات سنتی و از منظر راهبردهای دهه قبل که بدبینانه بوده و بر اساس ترتیب بندی برچسب زمانی هستند، می باشد (11).