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(用入表示)，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。

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声明

第1章绪论

1.1研究背景

1.2移动数据库

1.3国内外研究现状

1.3.1基于广播技术的并发控制策略

1.3.2基于客户缓存的并发控制策略

1.3.3基于复制技术的并发控制策略

1.4本文所做工作

1.5本文的组织结构

第2章提前提交的并发控制策略的系统结构

2.1 P2P技术

2.2二级复制

2.3提前提交的并发控制策略的系统结构

第3章移动数据库提前提交的并发控制策略

3.1提前提交的并发控制策略

3.1.1固定网路(服务器级)的并发控制策略

3.1.2移动网路的并发控制策略

3.2一个提前提交并发控制策略(PCCM)的用例

第4章可串行化证明

4.1可串行化理论

4.1.1ε-可串行性

4.1.2△-可串行性

4.2服务器级的并发控制策略(DRG策略)的可串行化证明

4.3移动网络的并发控制策略(提前提交策略)的可串行化证明

第5章模拟实验

5.1提前提交并发控制策略的模拟实验参数设置

5.2服务器级的DRG策略的性能分析

5.3提前提交的并发控制策略的性能分析

第6章总结和展望

6.1全文总结

6.2展望

参考文献

在校期间发表的论文和参与的项目

致谢