Дерекқорлардағы бірмезгілдік басқару: Міндеттемелерді реттеу техникасы

Кіріспе

Деректер қорының бір мезгілде жұмыс істеуін басқару техникасы

Міндеттемелерді реттеу (CO) – деректер қорының бір мезгілде жұмыс істеуін басқару, транзакцияларды өңдеу және осыған байланысты қолданбаларда өзара әрекеттесетін сериалдастыру техникаларының класы. Ол оптимистік (тоқтаусыз) жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Көп ядролы процессорлардың таралуымен CO бір мезгілде бағдарламалауда, транзакциялық жадта және бағдарламалық транзакциялық жадта (STM) сериалдастыруға оптимистік түрде қол жеткізу үшін жиірек қолданылады. CO – 1988 жылы динамикалық атомдық деп анықталған нәтижелік транзакция кестесінің (тарихының) қасиетінің атауы. CO талаптарына сәйкес келетін кестеде транзакциялардың міндеттеме оқиғаларының хронологиялық реті тиісті транзакциялардың басымдық ретімен үйлесімді болады. CO – қақтығыс сериалдастыруының кең арнайы жағдайы және әртүрлі бір мезгілде басқару механизмдерін қолданатын деректер қоры жүйелерінің кез келген жиынтығында жаһандық сериалдастыруға (модульдік сериалдастыруға) қол жеткізудің тиімді құралы (сенімді, жоғары өнімділік, таратылған және кеңейтілген). CO талаптарына сәйкес келмейтін әрбір деректер қоры жүйесі CO компонентімен (міндеттемелерді реттеуші – COCO) толықтырылады, ол деректерге қол жеткізуге де, басқа транзакция операцияларына да араласпай, CO талаптарына сәйкес міндеттеме оқиғаларын реттейді. Осылайша, CO жаһандық сериалдастыру (және таратылған сериалдастыру) үшін төмен шығынды, жалпы шешім ұсынады, көп деректер қоры жүйелерінің және басқа транзакциялық объектілердің жаһандық бір мезгілде жұмыс істеуін басқаруға (және таратылған бір мезгілде жұмыс істеуін басқаруға) арналған құрал, мүмкін таратылған (мысалы, бұлтты есептеу, желілік есептеу және смартфондар желісінде). Атомдық міндеттеме протоколы (ACP; кез келген типті) – шешімнің негізгі бөлігі, ол қақтығыс (алдын ала, сериалдастыру) графигіндегі жаһандық циклдарды бұзу үшін қолданылады. CO – жаһандық сериалдастыруды кепілдік беретін ең жалпы қасиет (қажетті шарт), егер қатысатын деректер қоры жүйелері атомдық міндеттеме протоколынан (өзгертілмеген) хабарлардан басқа бір мезгілде жұмыс істеу туралы ақпаратты бөліспесе және транзакциялардың жаһандық немесе жергілікті екендігі туралы білмейтін болса (деректер қоры жүйелері автономды). Осылайша, CO (оның нұсқаларымен) – жергілікті бір мезгілде жұмыс істеу туралы ақпаратты әдеттегідей қымбат таратуды қажет етпейтін жалғыз жалпы техника. Ол екі фазалық міндеттеме протоколымен (2PC) бірге (SS2PL негізіндегі) деректер қоры жүйелерінде жаһандық сериалдастыруға қол жеткізудің де-факто стандарты болып табылатын танымал күшті қатаң екі фазалық құлыптау (SS2PL) қасиетін жалпылайды. Нәтижесінде, CO-ға сәйкес келетін деректер қоры жүйелері (әр түрлі бір мезгілде жұмыс істеу түрлерімен) жаһандық сериалдастыру үшін осындай SS2PL негізіндегі шешімдерге ашық түрде қосыла алады. Сонымен қатар, құлыптауға негізделген жаһандық тұйықталулар CO негізіндегі бірнеше деректер қоры ортасында автоматты түрде шешіледі, бұл маңызды қосымша пайда (толық SS2PL негізіндегі ортаның ерекше жағдайы қоса алғанда; SS2PL үшін бұрын байқалмаған факт). Бұдан басқа, қатаң міндеттемелерді реттеу (SCO; Raz 1991c), қатаңдық пен CO қиылысы, оқып-жазу қақтығыстары болған кезде SS2PL-ге қарағанда жақсы өнімділікті (орташа транзакцияны аяқтау уақыты қысқарады және транзакцияларды өткізудің жақсы деңгейіне әкеледі) ұсынады (жазу-оқу және жазу-жазу қақтығыстары үшін бірдей тоқтау мінез-құлқы; салыстырмалы құлыптау үстеме шығыны). SCO артықшылығы әсіресе құлыптаулар арасындағы соғыс кезінде байқалады. Қатаңдық SS2PL және SCO-ға бірдей тиімді деректер қорын қалпына келтіру механизмдерін пайдалануға мүмкіндік береді. CO-ның екі негізгі жалпылау нұсқасы бар, кеңейтілген CO (ECO; Raz 1993a) және CO-ның көп нұсқасы (MVCO; Raz 1993b). Олар да жергілікті бір мезгілде жұмыс істеу туралы ақпаратты таратусыз жаһандық сериалдастыруды қамтамасыз етеді, кез келген тиісті бір мезгілде жұмыс істеумен біріктірілуі мүмкін және оптимистік (тоқтаусыз) жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Екеуі де CO шектеулерін жеңілдету және жақсы бір мезгілде жұмыс істеу мен өнімділікке қол жеткізу үшін қосымша ақпаратты пайдаланады. Дауыс беру тәртібі (VO немесе жалпыланған CO (GCO); Raz 2009) – CO және оның барлық нұсқалары үшін контейнерлік кесте жиынтығы (қасиеті) және техника. Жергілікті VO, егер атомдық міндеттеме протоколының (ACP) қатысушылары бір мезгілде жұмыс істеу туралы ақпаратты бөліспесе (жалпыланған автономдылық қасиетіне ие болса), жаһандық сериалдастыруды кепілдік беру үшін қажет. CO және оның нұсқалары әртүрлі нұсқалармен аралас, гетерогенді ортада бірге жаһандық сериалдастыруды және автоматты жаһандық тұйықталуларды шешуді кепілдіктейді.

Commitment ordering (CO) is a class of interoperable serializability techniques in concurrency control of databases, transaction processing, and related applications. It allows optimistic (non blocking) implementations. With the proliferation of multi core processors, CO has also been increasingly utilized in concurrent programming, transactional memory, and software transactional memory (STM) to achieve serializability optimistically. CO is also the name of the resulting transaction schedule (history) property, defined in 1988 with the name dynamic atomicity. In a CO compliant schedule, the chronological order of commitment events of transactions is compatible with the precedence order of the respective transactions. CO is a broad special case of conflict serializability and effective means (reliable, high performance, distributed, and scalable) to achieve global serializability (modular serializability) across any collection of database systems that possibly use different concurrency control mechanisms (CO also makes each system serializability compliant, if not already). Each not CO compliant database system is augmented with a CO component (the commitment order coordinator—COCO) which orders the commitment events for CO compliance, with neither data access nor any other transaction operation interference. As such, CO provides a low overhead, general solution for global serializability (and distributed serializability), instrumental for global concurrency control (and distributed concurrency control) of multi database systems and other transactional objects, possibly highly distributed (e. g., within cloud computing, grid computing, and networks of smartphones). An atomic commitment protocol (ACP; of any type) is a fundamental part of the solution, utilized to break global cycles in the conflict (precedence, serializability) graph. CO is the most general property (a necessary condition) that guarantees global serializability, if the database systems involved do not share concurrency control information beyond atomic commitment protocol (unmodified) messages and have no knowledge of whether transactions are global or local (the database systems are autonomous). Thus CO (with its variants) is the only general technique that does not require the typically costly distribution of local concurrency control information (e. g., local precedence relations, locks, timestamps, or tickets). It generalizes the popular strong strict two phase locking (SS2PL) property, which in conjunction with the two phase commit protocol (2PC), is the de facto standard to achieve global serializability across (SS2PL based) database systems. As a result, CO compliant database systems (with any different concurrency control types) can transparently join such SS2PL based solutions for global serializability. In addition, locking based global deadlocks are resolved automatically in a CO based multi database environment, a vital side benefit (including the special case of a completely SS2PL based environment; a previously unnoticed fact for SS2PL). Furthermore, strict commitment ordering (SCO; Raz 1991c), the intersection of Strictness and CO, provides better performance (shorter average transaction completion time and resulting in better transaction throughput) than SS2PL whenever read write conflicts are present (identical blocking behavior for write read and write write conflicts; comparable locking overhead). The advantage of SCO is especially during lock contention. Strictness allows both SS2PL and SCO to use the same effective database recovery mechanisms. Two major generalizing variants of CO exist, extended CO (ECO; Raz 1993a) and multi version CO (MVCO; Raz 1993b). They also provide global serializability without local concurrency control information distribution, can be combined with any relevant concurrency control, and allow optimistic (non blocking) implementations. Both use additional information for relaxing CO constraints and achieving better concurrency and performance. Vote ordering (VO or Generalized CO (GCO); Raz 2009) is a container schedule set (property) and technique for CO and all its variants. Local VO is necessary for guaranteeing global serializability if the atomic commitment protocol (ACP) participants do not share concurrency control information (have the generalized autonomy property). CO and its variants inter operate transparently, guaranteeing global serializability and automatic global deadlock resolution together in a mixed, heterogeneous environment with different variants.

Жүзеге асыру мәселесі: міндеттемелерді орындау жөніндегі координатор (COCO)

Көп деректер базасы ортасында деректер базасы жүйесі қарастырылады. Бағдарламалық архитектура тұрғысынан, жалпы CO алгоритмін жергілікті түрде іске асыратын CO компоненті, яғни Міндеттемелерді Келісу Координаторы (COCO), бір деректер базасы жүйесі мен атомдық міндеттеме протоколы компоненті арасындағы делдал ретінде тікелей жобалануы мүмкін (Raz 1991b). Дегенмен, COCO әдетте деректер базасы жүйесінің ажырамас бөлігі болып табылады. COCO-ның функциялары: дайын жаһандық транзакцияларға (өңдеу аяқталған) жергілікті міндеттемелер тәртібіне сәйкес міндеттемеге дауыс беру, деректер базасы жүйесі тоқтатуды бастаған транзакцияларды тоқтатуға дауыс беру (деректер базасы жүйесі көптеген себептермен кез келген транзакция үшін тоқтатуды бастай алады) және атомдық міндеттеме шешімін деректер базасы жүйесіне жіберу. Жергілікті транзакциялар үшін (олар анықталған жағдайда) дауыс беру қажет емес. Міндеттемелер тәртібін анықтау үшін COCO, шешілмеген (міндеттелмеген де, тоқтатылмаған) транзакциялардың жергілікті конфликт графигінің (немесе құлыптаулардың тудырған конфликттерін де қамтитын жергілікті кеңейтілген конфликт графигінің) жаңартылған бейнесін деректер құрылымы ретінде сақтайды (мысалы, конфликттерді анықтау үшін құлыптау сияқты механизмдерді пайдалану, бірақ деректерге қол жеткізуді шектемей). COCO компоненті деректер базасы жүйесінен "конфликт", "дайын" (өңдеу аяқталды; жаһандық транзакция бойынша дауыс беруге немесе жергілікті транзакцияны міндеттемеге дайындық) және "тоқтату" хабарламаларын алу үшін интерфейске ие. Сондай-ақ, ол әрбір жаһандық транзакция бойынша атомдық міндеттеме протоколымен дауыс беру және оның шешімін алу үшін өзара әрекеттеседі. Шешімдер COCO-дан деректер базасы жүйесіне олардың интерфейсі арқылы, сондай-ақ жергілікті транзакциялардың міндеттемелері туралы хабарламалар арқылы тиісті тәртіппен жеткізіледі. COCO, оның интерфейстерімен бірге, егер ол CO-ның басқа түрін іске асырса (төменде қараңыз) немесе атомдық міндеттеме бойынша дауыс беруден басқа деректер базасының бірмезгілділік бақылау механизмінде рөл атқарса, жақсартуға болады. COCO сондай-ақ атомдық міндеттеме протоколымен интерфейсі жоқ, бірыңғай, оқшауланған деректер базасында жергілікті CO кепілдігін қамтамасыз етеді.

A database system in a multidatabase environment is assumed. From a software architecture point of view, a CO component that implements the generic CO algorithm locally, the Commitment Order Coordinator (COCO), can be designed straightforwardly as a mediator between a (single) database system and an atomic commitment protocol component (Raz 1991b). However, the COCO is typically an integral part of the database system. The COCO's functions are to vote to commit on ready global transactions (the processing has ended) according to the local commitment order, to vote to abort on transactions for which the database system has initiated an abort (the database system can initiate abort for any transaction, for many reasons), and to pass the atomic commitment decision to the database system. For local transactions (when can be identified), no voting is needed. For determining the commitment order, the COCO maintains an updated representation of the local conflict graph (or local augmented conflict graph for capturing also locking deadlocks) of the undecided (neither committed nor aborted) transactions as a data structure (e. g., utilizing mechanisms similar to locking for capturing conflicts, but with no data access blocking). The COCO component has an interface with its database system to receive "conflict," "ready" (the processing has ended; readiness to vote on a global transaction or commit a local one), and "abort" notifications from the database system. It also interfaces with the atomic commitment protocol to vote and receive the atomic commitment protocol's decision on each global transaction. The decisions are delivered from the COCO to the database system through their interface, as well as local transactions' commit notifications, at a proper commit order. The COCO, including its interfaces, can be enhanced, if it implements another variant of CO (see below) or plays a role in the database's concurrency control mechanism beyond voting in atomic commitment. The COCO also guarantees CO locally in a single, isolated database system with no interface with an atomic commitment protocol.

Ескертпелер

Деректердің бөлінісі (x A-да; y B-де) маңызды, себебі оның болмауы x-ке мысалы, B-ден тікелей қол жеткізуге мүмкіндік береді. Егер транзакция B-де және осы транзакциямен бір мезгілде x-ті тікелей жазатын болса, онда таралған құлыптау басқарушысы болмаса, A-да ұсталып тұрған x-тің оқу құлпы B-де көрінбейді және жазуды тоқтата алмайды (немесе бұғаттамайтын CO нұсқасы үшін нақты қақтығысты хабарлай алмайды; төменде қараңыз). Осылайша, сериалдану бұзылуы мүмкін. Деректердің бөлінісіне байланысты x-ке B-ден тікелей қол жеткізуге болмайды. Дегенмен, функционалдық шектелмейді, және B-де іске қосылған транзакция x үшін жазу немесе оқу сұранысын жіберуі мүмкін (бұл жиі кездеспейді). Бұл сұрау A-дағы транзакцияның жергілікті қосалқы транзакциясына (егер ол әлі жоқ болса, жаңасы құрылады) жіберіледі, ол бұл сұрауды A-дағы жергілікті деректерді басқарушыға жібереді.

СО нұсқалары: ерекше жағдайлар және жалпылаулар

Арнайы жағдай кестесі қасиеттерінің кластары (мысалы, SS2PL және төмендегі SCO) қатаң түрде CO класына кіреді. Жалпылау кластары (ECO және MVCO) қатаң түрде CO класын қамтиды (яғни, CO талаптарына сәйкес келмейтін кестелерді де қамтиды). Жалпылау варианттары сонымен қатар жергілікті бір мезгілдестікті басқару туралы ақпаратты таратпай, жаһандық сериалдастыруды кепілдендіреді (әрбір деректер қоры жалпыланған автономия қасиетіне ие: ол тек жергілікті ақпаратты пайдаланады), сонымен бірге CO шектеулерін жеңілдетеді және жақсы бір мезгілдестік пен өнімділікті қамтамасыз ету үшін қосымша (жергілікті) ақпаратты пайдаланады: ECO транзакциялардың жергілікті екенін (яғни, бір деректер қорымен шектелгенін) білуді пайдаланады, ал MVCO деректер нұсқаларының қолжетімділігін пайдаланады. CO сияқты, екі жалпылау варианттары да бұғаттамайды, кез келген транзакцияның операцияларын жоспарлауына кедергі келтірмейді және кез келген тиісті бір мезгілдестікті басқару механизмімен үйлесімді жұмыс істей алады. CO варианты термині, әдетте CO, ECO, MVCO немесе олардың кез келген тиісті бір мезгілдестікті басқару механизмімен немесе қасиетімен (соның ішінде көп нұсқалы ECO, MVECO) бірігуін білдіреді. Басқа жалпылау варианттары (жергілікті бір мезгілдестікті басқару туралы ақпаратты таратпай жаһандық сериалдастыруды кепілдік беретін) әзірге белгісіз, бірақ оларды табу мүмкін.

Қатты екі фазалы бұғаттауыш (SS2PL)

Қатты екі фазалы құлыптау (SS2PL; сондай-ақ қатаңдық немесе қатаң жоспарлау деп аталады) транзакцияның оқу және жазу құлыптары транзакция аяқталғаннан кейін ғана босатылады (комитталған немесе тоқтатылған). SS2PL кестелерінің жиынтығы CO кестелерінің жиынтығының нақты кіші жиынтығы болып табылады. Бұл қасиет деректер базасы жүйелерінде кеңінен қолданылады, және ол CO-ны білдіретіндіктен, оны пайдаланатын және жаһандық транзакцияларға қатысатын деректер базасы бірігіп, сериалдануға болатын жаһандық кесте құрайды (көп деректер базасы ортасындағы атомдық үшін қажетті кез келген атомдық міндеттеме протоколын қолданған кезде). Бұл жағдайда CO үлестірілген шешіміне қатысу үшін деректер базасын өзгерту немесе қосу қажет емес: жоғарыда көрсетілген жергілікті жалпы CO алгоритмінде комитте алдында тоқтатылатын шешілмеген транзакциялар жиынтығы құлыптардың нәтижесінде бос болады, сондықтан мұндай алгоритм бұл жағдайда қажет емес. Транзакцияға деректер базасы жүйесімен "дайын" күйге енгеннен кейін, яғни жергілікті түрде өз міндетін орындап болғаннан кейін, бірден дауыс беруге болады. Оның құлыптары атомдық міндеттеме протоколымен шешілгеннен кейін ғана деректер базасы жүйесімен босатылады, сондықтан жоғарыда көрсетілген Global CO теоремасының шарты автоматты түрде сақталады. Егер деректер базасы жүйесі жергілікті тайм-аут механизмін (жергілікті) SS2PL тұйықталуларын шешу үшін қолданса, онда тоқтатылған транзакциялар жаһандық қақтығыс графигіндегі ықтимал жергілікті циклдарды (күшейтілген қақтығыс графигіндегі нақты циклдарды) ғана емес, сонымен қатар деректер базасы жүйесінің ықтимал жаһандық циклдарын да бұзады, егер атомдық міндеттеме протоколының тоқтату механизмі салыстырмалы түрде баяу болса. Мұндай бірнеше субъектілердің тәуелсіз тоқтатулары көбінесе бір ғана жаһандық цикл бойынша бірнеше транзакцияны қажетсіз тоқтатуға әкелуі мүмкін. Графикке негізделген механизмдер үшін жағдай басқаша: олар жаһандық циклдарды анықтай алмайды, ал атомдық міндеттеме протоколы дауыс берудің тұйықталуы басқа деректер базасында ертерек шешілмесе, жаһандық циклды бұзады. Жергілікті SS2PL және атомдық міндеттеме жаһандық сериалдануды білдіреді, сонымен қатар тікелей қорытуға болады: Барлық транзакциялар, соның ішінде үлестірілгендер, 2PL (SS2PL) ережелеріне бағынады. Мұнда атомдық келісім протоколының механизмі келісімге келу үшін қажет емес, керісінше екінші фазаның синхрондау нүктесінің соңы үшін қажет. Осы себепті, атомдық міндеттемелерді дауыс беру механизмін ескермей, автоматты жаһандық тұйықталуды шешу CO-дан бұрын байқалмаған болуы мүмкін.

Strong Strict Two Phase Locking (SS2PL; also referred to as Rigorousness or Rigorous scheduling) means that both read and write locks of a transaction are released only after the transaction has ended (either committed or aborted). The set of SS2PL schedules is a proper subset of the set of CO schedules. This property is widely utilized in database systems, and since it implies CO, databases that use it and participate in global transactions generate together a serializable global schedule (when using any atomic commitment protocol, which is needed for atomicity in a multi database environment). No database modification or addition is needed in this case to participate in a CO distributed solution: The set of undecided transactions to be aborted before committing in the local generic CO algorithm above is empty because of the locks, and hence such an algorithm is unnecessary in this case. A transaction can be voted on by a database system immediately after entering a "ready" state, i. e., completing running its task locally. Its locks are released by the database system only after it is decided by the atomic commitment protocol, and thus the condition in the Global CO enforcing theorem above is kept automatically. If a local timeout mechanism is used by a database system to resolve (local) SS2PL deadlocks, then aborting blocked transactions breaks not only potential local cycles in the global conflict graph (real cycles in the augmented conflict graph), but also database system's potential global cycles as a side effect, if the atomic commitment protocol's abort mechanism is relatively slow. Such independent aborts by several entities typically may result in unnecessary aborts for more than one transaction per global cycle. The situation is different for a local wait for graph based mechanisms: Such cannot identify global cycles, and the atomic commitment protocol will break the global cycle, if the resulting voting deadlock is not resolved earlier in another database. Local SS2PL together with atomic commitment implying global serializability can also be deduced directly: All transactions, including distributed, obey the 2PL (SS2PL) rules. The atomic commitment protocol mechanism is not needed here for consensus on commit, but rather for the end of phase two synchronization point. Probably for this reason, without considering the atomic commitment voting mechanism, automatic global deadlock resolution has not been noticed before CO.

Қатаң КО (SCO)

Қатаң міндеттемелерді сақтау тәртібі (SCO; (Raz 1991c)) – қатаңдық пен CO-ның (қайта жаңғыртудың ерекше жағдайы) қиылысы болып табылады және екі қасиет болған жағдайда кестедегі бір мезгілдестік деңгейіне жоғарғы шек қояды. Оны құлыптау сияқты тоқтату механизмдерін (бұғаттау) пайдаланып іске асыруға болады, бұл механизмдер танымал SS2PL үшін де қолданылады және ұқсас шығындарға ие. SS2PL-ден айырмашылығы, SCO оқу-жазу қақтығысында тоқтамайды, бірақ оның орнына міндеттеме кезінде тоқтатуы мүмкін. SCO және SS2PL басқа екі қақтығыс түріне қатысты бірдей тоқтату мінез-құлқына ие: жазу-оқу және жазу-жазу. Осының нәтижесінде SCO-да тоқтатудың орташа мерзімі қысқа, ал бір мезгілдестік жоғары (мысалы, реттелген ортақ пайдаланумен құлыптардың ең маңызды түріне сәйкес келетін SCO үшін бір дерекқорының өнімділік симуляциясы оны анық көрсетеді, кейбір транзакциялық жүктемелер үшін шамамен 100% пайда; сондай-ақ, бірдей транзакциялық жүктемелер үшін SCO құлыптардың бұзылуына дейін SS2PL-ге қарағанда жоғары транзакциялық деңгейге жете алады). Жоғары бір мезгілдестік дегеніміз, берілген есептеу ресурстарымен уақыт бірлігінде көбірек транзакциялар аяқталады (жоғары транзакциялық жылдамдық, өткізу қабілеті), ал транзакцияның орташа ұзақтығы қысқа (жылдам аяқталу; кестеге қараңыз). SCO-ның артықшылығы құлыптармен күрес кезінде ерекше айқын. SCO vs. SS2PL өнімділік теоремасы SCO оқу-жазу қақтығыстары болған жағдайда SS2PL-ге қарағанда транзакцияны аяқтау уақытын қысқартады. Басқа жағдайларда SCO және SS2PL бірдей (жазу-оқу және жазу-жазу қақтығыстары кезінде бірдей тоқтату мінез-құлқы). SCO SS2PL сияқты практикалық, себебі SS2PL сияқты ол сериалдастырудан басқа қатаңдықты да қамтамасыз етеді, бұл дерекқорының сәтсіздіктен қалпына келтірілуінің тиімді негізі ретінде кеңінен қолданылады. SS2PL механизмін қалпына келтіру әдістерін өзгертпей, жақсы өнімділік үшін SCO механизміне тікелей түрлендіруге болады. SCO іске асырылуының сипаттамасын (Perrizo and Tatarinov 1998) қараңыз. Сондай-ақ, жартылай оптимистік дерекқор кестесін қараңыз. SS2PL – SCO-ның нақты кіші жиыны (SCO SS2PL-ге қарағанда аз шектеулі және жоғары бір мезгілдестік қамтамасыз ететінінің тағы бір түсіндірмесі).

Strict Commitment Ordering (SCO; (Raz 1991c)) is the intersection of strictness (a special case of recoverability) and CO, and provides an upper bound for a schedule's concurrency when both properties exist. It can be implemented using blocking mechanisms (locking) similar to those used for the popular SS2PL with similar overheads. Unlike SS2PL, SCO does not block on a read write conflict but possibly blocks on commit instead. SCO and SS2PL have identical blocking behavior for the other two conflict types: write read, and write write. As a result, SCO has shorter average blocking periods, and more concurrency (e. g., performance simulations of a single database for the most significant variant of locks with ordered sharing, which is identical to SCO, clearly show this, with approximately 100% gain for some transaction loads; also for identical transaction loads SCO can reach higher transaction rates than SS2PL before lock thrashing occurs). More concurrency means that with given computing resources more transactions are completed in time unit (higher transaction rate, throughput), and the average duration of a transaction is shorter (faster completion; see chart). The advantage of SCO is especially significant during lock contention. The SCO Vs. SS2PL Performance Theorem
SCO provides shorter average transaction completion time than SS2PL, if read write conflicts exist. SCO and SS2PL are identical otherwise (have identical blocking behavior with write read and write write conflicts). SCO is as practical as SS2PL since as SS2PL it provides besides serializability also strictness, which is widely utilized as a basis for efficient recovery of databases from failure. An SS2PL mechanism can be converted to an SCO one for better performance in a straightforward way without changing recovery methods. A description of an SCO implementation can be found in (Perrizo and Tatarinov 1998). See also Semi optimistic database scheduler. SS2PL is a proper subset of SCO (which is another explanation why SCO is less constraining and provides more concurrency than SS2PL).

Оптимистік СО (ОСО)

Оптимистік міндеттемелерді (ОКО) іске асыру үшін деректерге қол жеткізуді тоқтатусыз және жергілікті тұйықталусыз жалпы жергілікті ОКО алгоритмі пайдаланылады. Транзакцияларға немесе операцияларды жоспарлау шектеулеріне қатысты талаптары жоқ ОКО, СО класының толық көлемін қамтиды және СО класының ерекше жағдайы емес, оның орнына пайдалы ОКО түрі және механизмді сипаттау болып табылады.

Мысалы: CO негізделген снэпшотты оқшаулау (COSI)

CO негізделген снэпшоттық оқшаулау (COSI) – снэпшоттық оқшаулаудың (SI) MVCO-мен қиылысы. SI – көп нұсқалы бір мезгілдестікті басқару әдісі, жақсы өнімділігі және серияландырылуға (1SER) ұқсастығының арқасында кеңінен қолданылады. Жоғарыда сипатталған MVCO теориясы (Raz 1993b) кейіннен (Fekete et al. 2005) және басқа SI мақалаларында, мысалы, (Cahill et al. 2008); сондай-ақ, «Снэпшоттық оқшаулауды серияландыру және ондағы сілтемелер» еңбегінде, SI-дегі қақтығыстарды талдау үшін пайдаланылады, осы арқылы серияландырылуға қол жеткізіледі. (Cahill et al. 2008) ұсынған «Серияландырылған снэпшоттық оқшаулау» (SerializableSI) – SI-дің төмен шығынды модификациясы, серияландырылуды қамтамасыз ету үшін минималды салдармен SI-ге қарағанда жақсы нәтижелер береді. SI-ді MVCO (COSI) арқылы біріктірудің тағы бір әдісі, жалпы CO алгоритмін бір нұсқалы механизмдермен біріктіруге ұқсас, салыстырмалы түрде төмен шығынмен SI-ді серияландырады. Сонымен қатар, нәтижесіндегі COSI, MVCO талаптарына сәйкес келеді, COSI-ға сәйкес келетін деректер базасы жүйелерінің өзара әрекеттесуіне және үлестірілген/жалпы серияландырылуға арналған CO шешіміне ашық қатысуына мүмкіндік береді (төменде қараңыз). Шығындардан басқа, протоколдардың мінез-құлқы да сандық түрде салыстырылуы керек. Бір жағынан, барлық серияландырылған SI кестелерін COSI транзакцияларды тоқтатпай (қажет болған жағдайда кешіктіру арқылы) MVCO-ға айналдыруға болады. Екінші жағынан, SerializableSI серияландырылған SI кестелерінде де транзакциялардың белгілі бір пайызын қажетсіз тоқтатып, қайта іске қосатыны белгілі.