移動(dòng)廣播環(huán)境中分布式實(shí)時(shí)事務(wù)并發(fā)控制機(jī)制的研究.pdf

1、由于大量潛在的移動(dòng)計(jì)算應(yīng)用的服務(wù)需求，例如實(shí)時(shí)交通監(jiān)控系統(tǒng)和移動(dòng)股票交易，移動(dòng)分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（Mobile Distributed Real-Time Database Systems，MDRTDBSs）已經(jīng)受到了越來越多的關(guān)注。而且隨著不同種類網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，移動(dòng)計(jì)算技術(shù)將會(huì)引起未來信息系統(tǒng)在使用、設(shè)計(jì)和發(fā)展等一系列的技術(shù)變革。移動(dòng)計(jì)算技術(shù)一直是當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的前沿和重點(diǎn)研究課題，因此，展開對移動(dòng)計(jì)算技術(shù)的有關(guān)理

2、論與應(yīng)用技術(shù)方面的研究有非常重要的理論意義和實(shí)際意義。 一般來說，移動(dòng)計(jì)算環(huán)境是一個(gè)分布式的動(dòng)態(tài)運(yùn)行環(huán)境。而且其傳輸帶寬是不對稱的，從服務(wù)器到移動(dòng)主機(jī)（MobileHosts，MHs）的傳輸容量要遠(yuǎn)大于從MHs到服務(wù)器的傳輸容量。由于無線傳輸帶寬的限制和頻繁地?cái)嘟樱瑐鹘y(tǒng)的并發(fā)控制協(xié)議已經(jīng)不再適應(yīng)于這種不對稱的傳輸帶寬環(huán)境。在MDRTDBSs中廣播數(shù)據(jù)已經(jīng)成為廣泛接受的方法。目前移動(dòng)廣播環(huán)境中的移動(dòng)分布式實(shí)時(shí)事務(wù)處理是移動(dòng)計(jì)算理論

3、與應(yīng)用的重要研究方向，而移動(dòng)廣播環(huán)境中的并發(fā)控制機(jī)制則是MDRTDBSs的一個(gè)最主要的核心技術(shù)。 有鑒于此，本文對移動(dòng)廣播環(huán)境中分布式實(shí)時(shí)事務(wù)并發(fā)控制機(jī)制進(jìn)行了深入的研究和探討，論文的主要研究工作和貢獻(xiàn)體現(xiàn)在以下幾方面： 1.提出了MV-IR-VIN（Multiversion-Invalidation Report-Validation Information）數(shù)據(jù)廣播協(xié)議，給出了多版本廣播通道結(jié)構(gòu)。服務(wù)器在廣播周期開始

4、時(shí)，廣播上一個(gè)廣播周期在服務(wù)器提交事務(wù)的有效性確認(rèn)信息VIN。MHs通過接收服務(wù)器廣播VIN，對移動(dòng)實(shí)時(shí)事務(wù)進(jìn)行局部預(yù)有效性確認(rèn)。 2.提出了多版本動(dòng)態(tài)調(diào)整串行次序方法。在移動(dòng)廣播環(huán)境中重啟動(dòng)一個(gè)移動(dòng)事務(wù)開銷較大，通過多版本動(dòng)態(tài)調(diào)整事務(wù)串行次序，可以避免不必要的事務(wù)重啟動(dòng)。在多版本機(jī)制寫-寫操作對不再是沖突的，因?yàn)樗鼈儺a(chǎn)生不同的版本。 3.提出了移動(dòng)分布式實(shí)時(shí)多版本兩階段有效性確認(rèn)方法。在MHs上所有事務(wù)進(jìn)行局部預(yù)有效性

5、確認(rèn)。如果移動(dòng)事務(wù)通過局部預(yù)有效性確認(rèn)，必須提交到服務(wù)器進(jìn)行局部最終有效性確認(rèn)。如此提前進(jìn)行數(shù)據(jù)沖突檢測，有效地節(jié)省了處理時(shí)間和通信資源。 4.提出了關(guān)于MDRTDBSs的三層提交協(xié)議結(jié)構(gòu)，保證了移動(dòng)分布式實(shí)時(shí)事務(wù)的原子性。在低層，如果移動(dòng)只讀事務(wù)所有讀數(shù)據(jù)項(xiàng)通過預(yù)有效性確認(rèn)，即可提交。移動(dòng)只讀事務(wù)的響應(yīng)時(shí)間大大降低。在中間層，如果移動(dòng)實(shí)時(shí)更新事務(wù)在服務(wù)器上通過最終有效性確認(rèn)，則可局部提交。而在頂層，移動(dòng)分布式實(shí)時(shí)事務(wù)需要進(jìn)行全

6、局有效性確認(rèn)，以保證分布串行性。 5.提出了移動(dòng)廣播環(huán)境中DMVOCC-MDA-2PLV（DistributedMultiversionOptimisticConcurrencyControlwithMUltiversionDynamicAdjustmentusingTwo-PhaseLocalValidation）并發(fā)控制協(xié)議處理移動(dòng)分布式實(shí)時(shí)事務(wù)。MHs上所有事務(wù)使用向后有效性確認(rèn)機(jī)制執(zhí)行局部預(yù)有效性確認(rèn)，與上一個(gè)廣播周期在

7、服務(wù)器提交的事務(wù)進(jìn)行有效性確認(rèn)。通過局部預(yù)有效性確認(rèn)的事務(wù)，提交到服務(wù)器進(jìn)行局部最終有效性確認(rèn)。新協(xié)議消除了移動(dòng)只讀事務(wù)和移動(dòng)更新事務(wù)之間的沖突，使用多版本動(dòng)態(tài)調(diào)整串行次序，避免了不必要的事務(wù)重啟動(dòng)。移動(dòng)只讀事務(wù)能阻塞提交，大大降低了移動(dòng)只讀事務(wù)的響應(yīng)時(shí)間。增加了MHs與廣播通道斷開的容忍度。 6、證明了本文所提出的DMVOCC-MDA-2PLV協(xié)議的正確性，并對所提出的DMVOCC-MDA-2PLV協(xié)議進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)。模擬結(jié)果