Организация процессов обработки данных в БД. OLTP-системы

Механизм обработки транзакций. Правила обработки транзакций: 1) В процессе выполнения транзакции пользователь "видит" только согласованные состояния базы данных. Пользователь никогда не может получить доступ к незафиксированным изменениям в данных, достигнутым в результате действий другого пользователя; 2) Если две транзакции, A и B, выполняются параллельно, то СУБД полагает, что результат будет такой же, как если бы: 1.транзакция A выполнялась бы первой, за ней была бы выполнена транзакция B; 2. транзакция B выполнялась бы первой, за ней была бы выполнена транзакция A. Фиксация транзакции – это действие, обеспечивающее запись на диск изменений в базе данных, которые были сделаны в процессе выполнения транзакции. Откат транзакции – это действие, обеспечивающее аннулирование всех изменений данных. Откат и фиксация транзакций становятся возможными благодаря журналу транзакций. Механизм блокировок. Уровни блокировки: база данных целиком; отдельные таблицы базы данных; отдельные строки; отдельные поля. Типы блокировки: полная блокировка (отказ в доступе); частичная блокировка (доступ только для чтения)

Стратегии обработки транзакций: 1.Оптимистическая стратегия (ОпС). Любая транзакция А работает «одна» и никакая другая транзакция В не изменяет ни множество чтения, ни множество записи транзакции А до момента ее фиксации. Все конфликты чтения/записи, ограничения целостности проверяются в момент фиксации транзакции А. Транзакция А фиксируется, если от момента ее старта и до момента ее фиксации отсутствовали конфликты с любой другой транзакцией.

2.Пессимистическая стратегия (ПС). Транзакция А работает параллельно с другими транзакциями. Найдется хотя бы одна транзакция В, которая изменяет множество чтения и (или) множество записи транзакции А до момента ее фиксации. Все конфликты чтения/записи, ограничения целостности проверяются в процессе работы транзакции А. Откаты возможны только при возникновении взаимных блокировок.

ОпС. Блокировка данных – отсутствует; особенности протокола – долгая фиксация, быстрая работа; применение – множества чтения и записи разных транзакций пересекаются редко; преимущества – высокая производительность.

ПС: Блокировка данных – требуется механизм обнаружения и разрешения взаимных блокировок; особенности протокола – быстрая фиксация, долгая работа; применение – множества чтения и записи разных транзакций пересекаются часто; преимущества – раннее обнаружение конфликтов.

3.Спекулятивная стратегия. Транзакция А работает параллельно с другими транзакциями. Потенциальные конфликты распознаются в процессе работы, как только они возникают, но обнаружение таких конфликтов не влечет ни задержку выполнения таких транзакций, ни откат.

Механизм спекулятивной стратегии. Основная идея - поддержка достаточного числа теней для обеспечения возможности продолжения любой транзакции с момента образования ее теневой копии. Объекты данных не блокируются. Каждая тень соответствует потенциальному конфликту и срабатывает при его возникновении.

Выделяют 2 осн. направления: 1)системы оперативной аналитической обработки (Online Analytical Processing, OLAP); 2)системы оперативной обработки транзакций (Online Transaction Processing, OLTP)

OLAP - системы аналитической обработки, также известны как системы поддержки принятия решения (Decision Support System, DSS), ориентированы на предоставлении пользователям мощных механизмов для быстрого и многостороннего анализа данных. В современных условиях корпорациям нужно быстро получить информацию о наиболее перспективных направления торговли или направления производства, которая обеспечит максимальную отдачу от вложенных средств. Такие системы предназначены для нахождения зависимостей между данными (например, можно попытаться определить, как связан объем продаж товаров с характеристиками потенциальных покупателей), для проведения ана-лиза "что если…". OLAP-приложения оперируют с большими массивами дан-ных, уже накопленными в OLTP-приложениях, взятыми их электронных таблиц или из других источников данных.

OLTP-системы - системы оперативной обработки транзакций. Основная функция подобных систем заключается в одновременном выполнении большого количества коротких транзакций от большого числа пользователей. Сами транзакции выглядят относительно просто, например, "снять сумму денег со счета А, добавить эту сумму на счет В".

Системы OLTP характеризуются: ●поддержкой большого числа users; ●малым временем отклика на запрос; ●относительно короткими запросами; ●короткими транзакциями; ●участие в запросах небольшого числа таблиц.

Практически все запросы к БД в OLTP-системах состоят из команд вставки, обновления, удаления. Запросы на выборку в основном предназначены для предоставления пользователям возможности выбора из различных справочников. Большая часть запросов, таким образом, известна заранее еще на этапе проектирования системы. Таким образом, критическим для OLTP-приложений является скорость и надежность выполнения коротких операций обновления данных.

Реализация сервера оперативной обработки транзакций опирается на физические методики сокращений операций с дисками; обработку небольших объемов данных в памяти; примитивный оптимизатор запросов; требование к приложениям - исключить конкуренцию запросов в использовании ресурсов и данных.

Эффективная обработка транзакций и поддержка блокировок входят в число важнейших требований к системам оперативной обработки транзакций.

Дата добавления: 2015-05-09