Контролът на съвместността е решаващ аспект на управлението на базата данни, като се гарантира, че множество транзакции могат да имат достъп и да променят данни едновременно, без да причиняват конфликти или несъответствия в данните. Като доставчик на Tibase, система за база данни с висока производителност, бих искал да се задълбоча в механизмите за контрол на едновременността, използвани в Tibase.
1. Заключване - Контрол на едновременността, базиран
1.1 Видове брави
Tibase използва различни брави, за да управлява едновременния достъп до данни. Двата основни типа брави са споделени брави (S - брави) и ексклузивни брави (X - брави).
Споделено заключване се използва, когато транзакцията трябва само да чете данни. Множество транзакции могат да държат споделени ключалки на един и същ елемент от данни едновременно. Например, ако няколко четене - само транзакции искат да имат достъп до определен запис на клиента в базата данни, всички те могат да придобият споделени брави на този запис. Това позволява ефективно едновременно четене на данни, тъй като могат да възникнат множество операции за четене, без да се блокират.
От друга страна, се изисква ексклузивно заключване, когато транзакцията възнамерява да променя данните. Само една транзакция може да държи ексклузивно заключване на елемент от данни наведнъж. Ако транзакцията иска да актуализира адреса на клиента, тя първо трябва да придобие изключителна ключалка на съответния запис на клиента. Докато се провежда изключителната заключване, никоя друга транзакция не може да придобие или споделена, или ексклузивна заключване на този елемент от данни, предотвратяване на други транзакции да четат или да напишат данните, докато заключителната ключалка не бъде пусната.
1.2 Заключване на гранулиране
Tibase поддържа различни нива на гранулиране на заключването, което се отнася до размера на елемента от данни, за който може да се приложи заключване. Гранулирането на заключването може да варира от много фино - зърнест (като един ред в таблица) до много грубо - зърнести (като цяла база данни).
Fine - Зърненото заключване осигурява по -висока паралелност, тъй като транзакциите могат да заключат само специфичните данни, от които се нуждаят, което позволява на други транзакции да имат достъп до несвързани данни. Например, ако една транзакция трябва само да актуализира един ред в голяма таблица, тя може да придобие заключване на нивото - и други транзакции все още могат да имат достъп до други редове в същата таблица.
Грубо - Зърненото заключване, от друга страна, е по -просто за управление, но може да доведе до по -ниска паралелност. Ако транзакцията придобие заключване на таблица -, никоя друга транзакция не може да има достъп до която и да е част от тази таблица, докато заключителната част не бъде пусната. Tibase позволява на администраторите на база данни да избират подходящата гранулиране на заключването въз основа на изискванията на приложението.
1.3 Матрица за съвместимост на заключване
За да определи дали може да се предостави заявка за заключване, Tibase използва матрица за съвместимост на заключването. Тази матрица определя правилата за това, когато множество брави могат да съществуват в един и същ елемент от данни. Следното е опростена матрица за съвместимост на заключването:
| Споделена ключалка | Ексклузивно заключване | |
|---|---|---|
| Споделена ключалка | Да | Не |
| Ексклузивно заключване | Не | Не |
Тази матрица показва, че множество споделени брави могат да се държат на един и същ елемент от данни, но изключително заключване не може да съществува съвместно - нито с споделено, или с изключителна ключалка. Когато транзакцията поиска заключване, Tibase проверява текущото състояние на заключване на елемента от данни, използвайки тази матрица. Ако исканото заключване е съвместимо със съществуващите брави, заявката се предоставя; В противен случай транзакцията трябва да изчака, докато се освободят конфликтните брави.
2. Временна марка - базиран контрол на паралелността
2.1 Присвояване на времевата марка
В допълнение към контрола на съвместимостта, базиран на заключване, Tibase поддържа и Timestamp - базиран контрол на паралелността. Всяка транзакция е присвоена уникална времева марка, когато влезе в системата. Временната марка представлява реда, в който се започват транзакции.
Временните марки могат да се използват за определяне на реда на изпълнение на транзакции и за предотвратяване на конфликти. Например, ако две транзакции се опитват да получат достъп до един и същ елемент от данни, счита се, че транзакцията с по -ранната марка има по -висок приоритет.
2.2 Протоколи за поръчка на времева марка
Tibase използва протоколи за поръчка на времеви марки, за да гарантира сериализируемостта на транзакциите. Един такъв протокол е основният протокол за поръчка на времеви марки. В този протокол, когато транзакцията се опитва да прочете или напише елемент от данни, системата проверява времевите марки на транзакцията и последната писмена времева марка на елемента от данни.
Ако транзакция с по -късна времева марка се опита да напише елемент от данни, написана чрез транзакция с по -ранна времева марка, по -късната транзакция се абортира и рестартира с нова времева марка. По същия начин, ако транзакция с по -късна времева марка се опита да прочете елемент от данни, който ще бъде написан чрез транзакция с по -ранна времева марка, по -късната транзакция също може да бъде прекъсната.
3. Мултиверсионният контрол на съвместността (MVCC)
3.1 Множество версии на данни
Tibase реализира Multiversion Control Control Control (MVCC), който позволява на множество версии на един и същ елемент от данни да съществуват в базата данни. Когато транзакцията актуализира елемент от данни, вместо да презапише съществуващите данни, се създава нова версия на данните.
Всяка версия на данните е свързана с времева марка, която показва времето, когато версията е създадена. Това позволява на транзакциите да четат версията на данните, които са валидни в момента на стартирането на транзакцията, без да бъдат блокирани от едновременни операции за запис.
3.2 Прочетете - ангажирани и повтарящи се - четете нивата на изолация
MVCC в Tibase поддържа различни нива на изолация, като четене - ангажирани и повтарящи се - прочетени.
В нивото на изолация на четене на четене транзакцията чете най -новата ангажирана версия на данните. Това означава, че ако друга транзакция е извършила актуализация на елемент от данни, транзакцията за четене ще види актуализираната версия.
В нивото на повтаряемо - четене на изолация транзакцията чете версията на данните, която е валидна в началото на транзакцията. Това гарантира, че ако една транзакция чете елемент от данни многократно по време на изпълнението му, тя винаги ще вижда същата версия на данните, дори ако междувременно други транзакции са променили данните.
4. Въздействие върху приложенията, свързани с зъбния имплант
В приложения, свързани с зъбния имплант, където Tibase може да се използва за управление на записи на пациентите, инвентар наАналогов модел на лаборатория за зъби,Временна опораиЛечебна капачка, Механизмите за контрол на паралелността в тибазата играят жизненоважна роля.
Например, множество стоматологични клиники могат да имат достъп до една и съща база данни за инвентара, за да проверят наличието на части от зъбния имплант. Заключване - Контрол на паралелността, базиран, гарантира, че когато една клиника си запази aВременна опора, Други клиники не могат да резервират един и същ елемент едновременно, като предотвратяват прекомерно резервация.
TIMESTAMP - Контролът на паралелността, базиран на паралелността, може да се използва, за да се гарантира, че записите на пациентите се актуализират в правилния ред. Ако две клиники се опитат да актуализират историята на лечението на пациента едновременно, системата може да използва времеви марки, за да определи коя актуализация трябва да се прилага първо.
MVCC позволява на клиниките да преглеждат записи на пациентите, без да бъдат блокирани от едновременни актуализации. Например, зъболекар може да прочете записа на пациента, докато друг член на персонала актуализира записа, тъй като зъболекарят ще види версията на записа, който е валиден в началото на тяхната операция за четене.
5. Заключение и призив за действие
В заключение, TIBASE предлага изчерпателен набор от механизми за контрол на едновременността, включително управление, базиран на заключване, базиран на времевата марка, и MVCC. Тези механизми работят заедно, за да гарантират висока паралелност, последователност на данните и сериализиране на транзакциите.
Независимо дали сте в индустрията на зъбните импланти или на друго поле, което изисква ефективно управление на базата данни, Tibase може да осигури надеждността и производителността, от която се нуждаете. Ако се интересувате да научите повече за това как механизмите за контрол на едновременността на Tibase могат да се възползват от вашия бизнес или ако сте готови да започнете дискусия за обществени поръчки, не се колебайте да се свържете. Ние сме тук, за да ви помогнем да се възползвате максимално от вашите системи от база данни.
ЛИТЕРАТУРА
- Дата, CJ (2004). Въведение в системите на базата данни. Адисън - Уесли.
- Bernstein, PA, Hadzilacos, V., & Goodman, N. (1987). Контрол на паралелността и възстановяването в системите на базата данни. Адисън - Уесли.
