分布式数据库事务

jopen 9年前

 

在分布式数据库环境中，一个数据库事务可以更新多个场地上的数据，这种数据库事务称为分布式事务。

 

分布式事务必须满足传统事务的特性，即原子性，一致性，分离性和持久性。但是分布式事务处理过程中，某些场地(Server)可能发生故障，或 者由于网络发生故障而无法访问到某些场地。为了防止分布式系统部分失败时产生数据的不一致性。在分布式事务的控制中采用了两阶段提交协议（Two- Phase Commit Protocol）。即事务的提交分为两个阶段：

预提交阶段(Pre-Commit Phase)
决策后阶段（Post-Decision Phase）

两阶段提交用来协调参与一个更新中的多个服务器的活动，以防止分布式系统部分失败时产生数据的不一致性。例如，如果一个更新操作要求位于三个不同结点上的记录被改变，且其中只要有一个结点失败，另外两个结点必须检测到这个失败并取消它们所做的改变。

为了支持两阶段提交，一个分布式更新事务中涉及到的服务器必须能够相互通信。一般来说一个服务器会被指定为"控制"或"提交"服务器并监控来自其它服务器的信息。

在分布式更新期间，各服务器首先标志它们已经完成（但未提交）指定给它们的分布式事务的那一部分，并准备提交（以使它们的更新部分成为永久性的）。这是两阶段提交的第一阶段。如果有一结点不能响应，那么控制服务器要指示其它结点撤消分布式事务的各个部分的影响。如果所有结点都回答准备好提交，控制服务器则指示它们提交并等待它们的响应。等待确认信息阶段是第二阶段。在接收到可以提交指示后，每个服务器提交分布式事务中属于自己的那一部分，并给控制服务器 发回提交完成信息。

在一个分布式事务中，必须有一个场地的Server作为协调者(coordinator)，它能向 其它场地的Server发出请求，并对它们的回答作出响应，由它来控制一个分布式事务的提交或撤消。该分布式事务中涉及到的其它场地的Server称为参 与者（Participant）。

事务两阶段提交的过程如下：
● 两阶段提交在应用程序向协调者发出一个提交命令时被启动。这时提交进入第一阶段，即预提交阶段。在这一阶段中：
(1) 协调者准备局部（即在本地）提交并在日志中写入"预提交"日志项，并包含有该事务的所有参与者的名字。
(2) 协调者询问参与者能否提交该事务。一个参与者可能由于多种原因不能提交。例如，该Server提供的约束条件（Constraints）的延迟检查不符合限制条件时，不能提交；参与者本身的Server进程或硬件发生故障，不能提交；或者协调者访问不到某参与者（网络故障），这时协调者都认为是收到了一个 否定的回答。
(3) 如果参与者能够提交，则在其本身的日志中写入"准备提交"日志项，该日志项立即写入硬盘，然后给协调者发回一?quot;已准备好提交"的回答。
(4) 协调者等待所有参与者的回答，如果有参与者发回否定的回答，则协调者撤消该事务并给所有参与者发出一个"撤消该事务"的消息，结束该分布式事务，撤消该事务的所有影响。

● 如果所有的参与者都送回"已准备好提交"的消息，则该事务的提交进入第二阶段，即决策后提交阶段。在这一阶段中：
(1) 协调者在日志中写入"提交"日志项，并立即写入硬盘。
(2) 协调者向参与者发出"提交该事务"的命令。各参与者接到该命令后，在各自的日志中写入"提交"日志项，并立即写入硬盘。然后送回"已提交"的消息，释放该事务占用的资源。 
(3) 当所有的参与者都送回"已提交"的消息后，协调者在日志中写入"事务提交完成"日志项，释放协调者占用的资源 。这样，完成了该分布式事务的提交。