分布式数据库系统中数据一致性维护方法研究.pdf

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1、国防科技大学学报第24卷第3期JOURNALOFNATIONALUNIVERSITYOFDEFENSETECHNOLOGYVoI.24No.32002文章编号：1001-2486（2002）03-0076-05!分布式数据库系统中数据一致性维护方法研究陈珉，喻丹丹，涂国庆（武汉大学计算机学院，湖北武汉430079）摘要：分布式数据库系统是数据库领域中的一个主要研究方向，数据一致性维护是分布式数据库系统中的一个非常关键的技术问题。在深入分析和比较各种维护数据一致性方法的基础上，提出了一种较为有效的维护数据一致性的方法，详细论述了

2、该方法如何解决并发执行引起的冲突问题，以及如何利用消息队列机制保持各数据副本的一致。关键词：分布式数据库；数据一致性；消息队列；主副本中图分类号：TP311.133.1文献标识码：AResearchofMaintainingDataConsistencyinDistributedDatabaseSystemsCHENMin，YUDan-dan，TUGuo-ging（CoIIegeofComputer，WuhanUniversity，Wuhan430079，China）Abstract：Distributeddatabasesy

3、stemisamainresearchdirectioninthedatabasefieId.Maintainingthedataconsistencyisacrit-icaItechnicaIprobIeminthedistributeddatabasesystem.BasedonanaIyzingindepthandcomparingwithmanykindsofmethodsindataconsistencymaintenance，aneffectivemethodofmaintainingthedataconsiste

4、ncyispresented.HowtoresoIvetheconfIictcausedbytheparaIIeIexecutionandhowtomaintaintheconsistencyofaIIdatacopiesbymessagegueuearediscussedindetaiIs.Keywords：distributeddatabasesystem；dataconsistency；messagegueue；hostcopy随着计算机技术的发展，网络、分布式处理、并发执行技术成为计算机研究的热点，在数据库领域中，能处

5、理分散地域的、具有数据库管理特点的分布式数据库系统成为一个主要研究方向。分布式数据库系统是一组数据集，其数据逻辑上属于同一系统，物理上分散在用计算机网络连接的多个结点上，由一个统一的分布式数据库管理系统管理［1］。对于分布式数据库系统来说，为了提高检索效率，数据分布在各个不同的结点，同一数据被存储在多个结点上，即存在多个副本（数据冗余）。同时，分布式数据库系统中的事务执行也具有分布性，即一个全局事务的执行将被划分成在许多结点上执行的局部事务，从而增加了实际执行中的并行能力，提高了系统资源的利用率［1］。在数据的分布性和事务的分

6、布性处理中，由于全局事务与局部事务存在着并发控制问题，多个用户“同时”对数据的不同结点的多个副本进行读、写操作引起的数据不一致；以及由于一些不可预测的软、硬件故障及操作失误引起的事务重试而引起的数据不一致。此时，分布式数据库系统必须采用各种策略保证数据库状态和各副本的一致性，系统才能正确有效地运行。目前，在分布式数据库领域，人们提出了许多方法来维护数据一致性，如事务控制法、复制控制法以及消息队列法等，但它们都有一定的适用局限性，因而在何种环境采用何种方法来维护数据一致性是研究分布式数据库的一个非常重要而迫切的问题。1数据一致性

7、方法1.1事务控制法!收稿日期：2002-01-10基金项目：国家教委科技司骨干教师资助计划项目（15099）作者简介：陈珉（1964—），男，教授。陈珉等：分布式数据库系统中数据一致性维护方法研究771.1.1传统的事务控制法在分布式数据库系统中，“事务”是一系列不可分割的操作序列，将数据库从一个一致性状态转变到另一个一致性状态，由于全局事务与局部事务存在并发执行，可能会造成数据副本不一致。传统的事务控制法通过分布式两段锁协议（2PL协议）来保证全局事务与局部事务执行的可串行性，即可保证事务的一致性调度，以及通过分布式两段提

8、交协议（2PC协议）来同步更新各副本数据［2］。这对数据操作涉及的记录不多、事务保持时间不长的分布式数据库系统有效。而在一些数据量大、用户对数据的操作范围大的情况下，事务保持时间长，若采用2PL协议，则会严重地影响事务并发程度，不能满足实际需要，同时，2PC协议或3PC协议的