Two-Way Donation Locking for Transaction Management in Distributed Database Systems

분산환경에서 거래관리를 위한 두단계 기부 잠금규약

Database correctness is guaranteed by standard transaction scheduling schemes like two-phase locking for the context of concurrent execution environment in which short-lived ones are normally mixed with long-lived ones. Traditional syntax-oriented serializability notions are considered to be not enough to handle in particular various types of transaction in terms of duration of execution. To deal with this situation, altruistic locking has attempted to reduce delay effect associated with lock release moment by use of the idea of donation. An improved form of altruism has also been deployed in extended altruistic locking in a way that scope of data to be early released is enlarged to include even data initially not intended to be donated. In this paper, we first of all investigated limitations inherent in both altruistic schemes from the perspective of alleviating starvation occasions for transactions in particular of short-lived nature. The idea of two-way donation locking(2DL) has then been experimented to see the effect of more than single donation in distributed database systems. Simulation experiments shows that 2DL outperforms the conventional two-phase locking in terms of the degree of concurrency and average transaction waiting time under the circumstances that the size of long-transaction is in between 5 and 9.

데이터베이스 기술의 적용분야가 점차 확대되어감에 따라 작업처리율을 증대시키기 위한 다양한 형태의 거래 처리 모형들을 필요로 하는 추세이다. 그러나 기존의 syntax위주의 직렬성 이론만 가지고서는 거래의 실행시간상 차별화 특성을 수용하면서 다수의 거래에 대한 단위시간당 처리 생산성을 높이기는 힘든 형편이다. 이러한 상황을 해결하기 위하여 이타적 잠금기법(altruistic locking: AL)은 거래가 객체를 사용한 다음 더이상 그 객체를 요구하지 않을 때 다른 거래들이 그 객체를 로크할 수 있도록 미리 객체에 대한 로크를 해제함으로써 거래들의 대기시간을 줄이기 위한 취지에서 제안된 것이다. 확장형 이타적 잠금(extended altruistic locking: XAL)기법은 AL을 자취의 확장 측면에서 개선한 잠금기법으로서 AL이 근본적으로 안고 있는 반드시 기부된 객체만을 처리해야 한다는 부담을 보다 완화한 기법이다. 본 논문에서는 우선 장기거래로 인한 단기거래의 장기적 대기현상 완화 측면에서의 AL과 XAL의 공통적 한계점을 분석하였다. 분산 환경하에서 장기거래로 인한 단기거래의 장기적 대기현상을 최소화하도록 줄임으로써 동시성 제어의 정도를 높이는 반면, 거래간의 평균 대기시간을 줄일 수 있는 새로운 확장형 이타적 잠금기법인 전후진방식의 신형 확장 기법인 2DL(two-way donation locking)을 제안하였다. 기법의 적용 광범위성을 위해 분산 계산 환경에서도 작동될 수 있게끔 설계하였다. 모의실험에 의한 성능평가 결과 장기거래의 길이가 5이상, 9이하인 상황에서 2DL은 2PL보다 작업 처리율과 거래의 평균 대기시간 면에서 우수한 결과를 나타내었다.