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Synchronisation in Mehrrechner-Datenbanksystemen

  • Kartonierter Einband
  • 284 Seiten
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Beschreibung

Das Buch behandelt in systematischer und praxisorientierter Weise den Entwurf sowie die Leistungsbewertung von Synchronisationsverfahren in Mehrrechner-Datenbanksystemen. Nach einer Klassifikation von Mehrrechner-Datenbanksystemen werden zunächst die wichtigsten Synchronisationstechniken für zentralisierte und verteilte Datenbanksysteme dargestellt und miteinander verglichen. Im Mittelpunkt der Überlegungen stehen dann geeignete Synchronisationskonzepte (wie Sperrverfahren und optimistische Protokolle) für sogenannte DB-Sharing-Systeme, welche eine allgemeine Mehrrechnerarchitektur zur Realisierung von Hochleistungs-Transaktionssystemen verkörpern. Für DB-Sharing werden neben der Realisierung der Synchronisationskomponente auch für neue Anforderungen bezüglich Systempufferverwaltung, Logging, Recovery und Lastkontrolle koordinierte Lösungsmöglichkeiten angegeben. Zur quantitativen und realitätsnahen Leistungsanalyse von sechs Synchronisationsprotokollen wurde ein Trace-getriebenes Simulationssystem entwickelt, in dem alle wesentlichen Komponenten eines Mehrrechner-Datenbanksystems detailliert berücksichtigt sind. Das Buch gibt einen fundierten Überblick über den Stand der Wissenschaft im Bereich der Synchronisation in zentralisierten und Mehrrechner-Datenbanksystemen und zeigt neue Techniken zur Realisierung künftiger Hochleistungs-Transaktionssysteme auf.

Inhalt
I Einführung.- 1. Einleitung.- 2. Mehrrechner-Datenbanksysteme.- 2.1 Klassifikation von Mehrrechner-DBS.- 2.2 DB-Sharing vs. DB-Distribution.- 2.3 Schlüsselkonzepte zur Realisierung von Hochleistungs-DBS.- 2.3.1 Techniken zur Erlangung hoher TA-Raten und kurzer Antwortzeiten.- 2.3.2 Fehlertoleranz-Konzepte.- II Allgemeine Synchronisationskonzepte in zentralisierten und verteilten Datenbanksystemen.- 3. Grundlagen.- 3.1 Korrektheitskriterium der Synchronisation.- 3.2 Anforderungen an die Synchronisationskomponente.- 4. Synchronisationstechniken für zentralisierte DBS.- 4.1 Sperrverfahren.- 4.1.1 RX-, RAX-, RAC-Sperrverfahren.- 4.1.2 Deadlock-Behandlung.- 4.1.3 Synchronisation auf High-Traffic-Objekten.- 4.2 Optimistische Synchronisationsverfahren.- 4.2.1 BOCC und FOCC.- 4.2.2 Das BOCC+-Verfahren.- 4.2.3 Kombination mit Sperrverfahren.- 4.2.4 Konsistenzebene 2 mit optimistischer Synchronisation.- 4.3 Zeitmarkenverfahren.- 4.4 Mehrversionen-Konzept.- 4.5 Bewertung der vorgestellten Synchronisationskonzepte.- 5. Synchronisation in verteilten Datenbanksystemen.- 5.1 Synchronisationsverfahren bei fehlender Datenreplikation.- 5.1.1 Sperrverfahren in VDBS.- 5.1.2 Optimistische Protokolle in VDBS.- 5.1.3 Zeitmarkenverfahren in VDBS.- 5.2 Update-Problematik bei replizierten Datenbanken.- III Synchronisationsverfahren für DB-Sharing-Systeme.- 6. Systemmodell und funktionelle Komponenten.- 6.1 Lastkontrolle bei DB-Sharing.- 6.2 Logging und Recovery.- 6.3 Das Veralterungsproblem.- 6.4 Synchronisationsproblematik bei DB-Sharing.- 6.5 Abhängigkeiten funktioneller Komponenten in DB-Sharing-Systemen.- 7. Das Primary-Copy-Sperrverfahren.- 7.1 Basisverfahren.- 7.2 Optimierte Synchronisierung von Lesezugriffen.- 7.3 Integrierte Lösung des Veralterungsproblems.- 7.4 Kooperation mit der Lastkontrolle.- 7.5 Behandlung von Rechnerausfällen.- 8. Weitere Sperrverfahren für DB-Sharing.- 8.1 Zentrale Sperrverfahren.- 8.2 Synchronisation bei den DEC VAX-Clustern und bei AIM/SRCF.- 8.3 Pass-the-Buck-Protokolle.- 8.3.1 Synchronisation bei IMS Data Sharing.- 8.3.2 Erweiterungen des Pass-the-Buck-Protokolls.- 9. Optimistische Synchronisationsverfahren fair DB-Sharing.- 9.1 Optimistische Protokolle mit zentraler Validierung.- 9.2 Optimistische Protokolle mit verteilter Validierung.- 9.2.1 Token-Ring-Ansatz.- 9.2.2 Broadcast-Validierung.- 9.2.3 Primary-Copy-artige Synchronisation.- 9.2.3.1 Broadcast-Validierung mit Primary-Copy-artiger Synchronisation.- 9.2.3.2 Kombination mit dem Primary-Copy-Sperrverfahren.- 9.3 Abschätzung des Validierungs- und Kommunikationsaufwandes.- 10. Entwurfsalternativen und Optimierungsmöglichkeiten.- 10.1 Asynchrone Sperranforderungen.- 10.2 Mehrversionen-Konzept bei DB-Sharing.- 10.3 Beschränkung auf Konsistenzebene 2.- 10.4 Einsatz einer nahen Rechnerkopplung.- 10.5 Synchronisation auf Eintrags- und Satzebene.- 10.6 Synchronisation von High-Traffic-Objekten bei DB-Sharing.- 11. Vergleich der vorgestellten Konzepte und Verfahren.- IV Quantitative Leistungsuntersuchungen.- 12. Existierende Leistungsanalysen zur Synchronisation in DBS.- 12.1 Methoden der quantitativen Leistungsbewertung von Synchronisationsverfahren.- 12.2 Existierende Leistungsanalysen für zentralisierte und verteilte DBS.- 12.3 Existierende Leistungsanalysen für DB-Sharing.- 12.3.1 Arbeiten am IBM Research Center in Yorktown Heights.- 12.3.2 Simulationsarbeiten an der Universität Stuttgart.- 12.3.3 Bisherige empirische Simulationen an der Universität Kaiserslautern.- 13. Beschreibung des implementierten Simulationssystems sowie der verwendeten Referenz-Strings.- 13.1 Aufbau der Referenz-Strings.- 13.2 Aufbau, Parametrisierung und Realisierung des Simulationssystems.- 13.2.1 Grobstruktur und Parametrisierung des Simulationssystems.- 13.2.2 Die Simulationssteuerung.- 13.2.3 Abarbeitung der Referenzsätze.- 13.2.4 Der Referenz-Manager.- 13.2.5 Die Synchronisationskomponente.- 13.2.6 Systempufferverwaltung und Logging.- 13.2.7 Das Kommunikationssystem.- 13.3 Beschreibung der Transaktionslasten.- 13.4 Bestimmung der Routing-Tabellen und der PCA-Verteilungen.- 13.5 Ergebnisgrößen und Ausgabedaten.- 14. Quantitative Bewertung des Primary-Copy-Sperrverfahrens.- 14.1 Einfluß der Synchronisation auf FPA/DBTT-Seiten.- 14.1.1 Durchsatzverhalten.- 14.1.2 CPU-Auslastung.- 14.1.3 Antwortzeitverhalten.- 14.1.4 E/A-Verhalten.- 14.1.5 Sperr- und Kommunikationsverhalten.- 14.2 Einfluß der Lastverteilung.- 14.3 Einfluß der Kommunikationskosten.- 14.4 Zusammenfassende Bewertung der Simulationsresultate.- 15. Quantitative Analyse weiterer Synchronisationsverfahren für DB-Sharing.- 15.1 Simulationsergebnisse für die Token-Ring-Protokolle.- 15.1.1 Ergebnisse bei TER.- 15.1,2 Ergebnisse bei DOD.- 15.1.3 Zusammenfassende Bewertung.- 15.2 Beurteilung der Synchronisationsverfahren unter zentraler Kontrolle.- V Resümee und Ausblick.- VI Literatur.

Produktinformationen

Titel: Synchronisation in Mehrrechner-Datenbanksystemen
Untertitel: Konzepte, Realisierungsformen und quantitative Bewertung
Autor:
EAN: 9783540503484
ISBN: 978-3-540-50348-4
Format: Kartonierter Einband
Herausgeber: Springer Berlin Heidelberg
Genre: Informatik
Anzahl Seiten: 284
Gewicht: 495g
Größe: H244mm x B170mm x T15mm
Jahr: 1988

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