分布式数据库考试总结要点

1、1、可靠性(reliability)指数据库在一给定时间间隔内不产生任何失败的概率。强调正确性，要求数据库正确运行，即符合某种规格化要求。通常用来描述不可修复的系统。可用性 (availability)强调的是当需要访问数据库时，它是可用的。指在给定的时间点系统可以正常运行的概率。通常用于描述那些可以修复的系统。两者关系通常认为构建高可用性的系统比高可靠性的系统容易两者是统一的，可靠性高的系统可用性自然是好的两者又是矛盾的，增加错误风险的情况下，可提高可用性2、分布式可靠性协议组成提交协议：保证分布式事务的原子性,，恢复协议：失效站点重新启动后，如何处理失效事件带来的影响。终结协议：若一个站点

2、失效，其它未失效站点如何处理失效事件的协议。非阻断协议：允许事务在非失效的站点终结，而不必等待失效站点的恢复。可改进事务 的响应时间。独立的恢复协议：规定如何在发生失效时终结事务，而不必求助于其它站点。可以减少 恢复时需要交换的信息3、两阶段提交协议(2PC)的要点允许参与者单方面撤销事务，直到做出肯定性的建议参与者一旦做出提交或者撤销建议，它就不能再更改当参与者处于就绪状态，它可根据协调者发来的消息类别，转换为相应的提交或者撤销 状态协调者依据全局提交规则作出全局终结决定在发生故障的情况下，协调者和参与者可能会进入互相等待的状态，一般采用定时器来 解决这种问题4、事务阻断(阻断即等待)某个站

3、点上可以终结(提交或撤销)的子事务，由于DDBS故障，而必须等待到故障恢 复后，收到必要的信息才能结束的事务状态。处于阻断状态的事务不会释放占有的资源。两阶段提交协议是阻断协议事务阻断降低了系统的可用性5、终结协议允许事务在有故障情况下仍能正确结束的协议在非网络分割故障时，2PC协议的某些情况可以设计为终结协议，使无故障的站点终结 子事务，即当协调者站点在第二阶段发生故障时，做如下处理：至少有一个站点已收到结果命令，则该站点可以告知其它参与者关于该事务的结果， 并由它们来终结该事务。没有一个参与者收到命令，并且只有协调者故障时，参与者可以选举一个新的协调者， 然后继续。, 问题：如果参与者发生

4、故障，分布式事务不能终结终结协议在协调者和参与者超时时发挥作用超时发生在目的站点在期望的时间内没有收到发送站点发送的消息超时时默认发送站点失效超时的处理依赖于失效时间和失效的类型6、设计终结协议在集中式通信结构中，参与者间不能通信，想终结的参与者必须等待协调者的决定，否 则将一直等待（阻断）。在非集中式通信结构中，可以设计分布式的终结协议。（超时的参与者请求其他参与者来帮助作出决定）假定Pi是超时的参与者（询问Pj），其它Pj按如下响应 Pj处于初始状态，可以单方面撤销，发送“建议撤销”给Pi Pj处于Ready状态，此时不能帮助Pi终结 Pj处于Commit或Abort状态，向Pi发送“建议

5、提交”或“建议撤销”超时的Pi响应如下 Pi收到所有Pj回答“建议撤销”，此时Pi撤销事务 Pi收到某个Pj建议撤销”的回答，而其它Pj处于就绪状态，此时Pi仍然撤销所有Pj通知Pi处于就绪状态，此时没有一个参与者有足够的信息来终结事务，因此处 于阻断状态 Pi收到所有Pj的“全局提交”或”全局撤销”消息，Pi可以据此终结 Pi收到某些Pj的“全局提交”，而另一些Pj处于就绪状态，Pi可以提交 两阶段提交协议是有阻断的协议。7、两阶段提交协议的恢复协议协调者和参与者在站点失效重新启动后如何处理？假设2PC协议的执行中：1）在日志中写入一条记录与发送一条消息是一个原子操作；2）状态转换发生在相应

6、消息发送之后协调者站点失效1）协调者在初始状态或等待状态失效此时恢复程序可识别出Log中有Prepare记录，但没有“commit”或“abort”记录，重新 启动提交过程。2）协调者在提交或撤消状态失效如果在恢复时收到所有的确认消息，则不做任何事情；否则启动终结协议。参与者站点失效1）参与者在初始状态失效恢复时不需要其它消息，自行执行事务的撤消2）参与者在就绪状态失效故障修复后，恢复程序从日志中读出“ Ready ”记录，因没有“ commit ”或“ abort ”记录， 与协调者发消息进行恢复，（会因等待超时而启动终结协议处理该事务）。3）参与者在提交或撤消状态失效恢复程序从日志中读出“

7、commit ”或“ abort ”记录，确认事务已经结束，不需要做任何事情8、三阶段提交协议叩pg .ntii3P中事务执行思程:日.ll写到日衰Lir节i a耕hin* ult-eQrrirnaI 写 Prepare-lcji-EEmit到日志wrnEil到日志写cunirrL礼到日志,.G*叫ULTUU,写WrumilHl日表三阶段提交协议(3PC)：第一阶段：表决阶段(同2PC协议)；第二阶段：协调者若收到一个“Abort”或在规定时间内没有收到参与者回应，通知所有参 与者“Abort”事务；否则向参与者发“Prepare-to-Commit”信息，使其进入新的准备好提 交状态，参与者

8、收到该信息后将“Prepare-to-Commit”信息写入日志，并给协调者发回一 个“ Ready-to-commit ”信息；第三阶段：第二阶段协调者发出的不是“ G-abort”信息进入这一阶段，接收到参与者的“ Ready-to-commit ”信息后发“ G-commit ”给参与者正式提交事务。9、3PC的协调者超时处理在等待状态超时单方面决定撤销，向所有建议提交的参与者发送“ G-abort ”消息在准备提交状态超时此时协调者不知道没有响应的参与者是否到达准备提交状态，但知道每个参与者至少在 就绪状态，因此协调者可以重发“ P-commit”，使参与者转换到准备提交状态；并发送“

9、G-commit ”给所有可操作的参与者。在提交状态或撤销状态超时协调者已经做出判决，不需要再做任何处理？3PC的参与者超时处理初始状态超时与2PC中的情况相同，单方面撤销；就绪状态超时参与者准备Commit，由于与协调者失去联系，按照终结协议将选举一个新的协调者终 结事务。,准备提交状态超时参与者已收到“P-commit” ,正在等待来自协调者的全局决定，按照终结协议选举一个 新的协调者终结事务。10、新协调者的终结协议（P189）新协调者处于等待状态将全局撤销事务。新协调者处于准备提交状态此时没有参与者是在撤销状态,发送“G-Commit”命令，所有参与者可以全局提交。新协调者处于撤销状态所有参与者都撤销该终结协议是可重入的，即新的协调者故障后可再选一个协调者继续。新的协调者仅指示可操作站点进行