The Performance evaluation of concurrency control mechanisms in distribuzed database systems

Abstract

ÖZET DAGITIK VERİTABANI SİSTEMLERİNDE EŞ ZAMANLILIK KONTROL METODLARININ PERFORMANS DE?ERLENDİRMESİ ÇETİN (ACAR), Şafak Yüksek Lisans Tezi, Bilgisayar Müh. Bölümü Tez Yöneticisi : Doç. Dr. Asuman Doğaç Şubat 1788, 227 sayfa Dağıtık Veritabanı Sistemleri, günümüzde giderek yaygınlaşan bilgisayar uygulama alanlarından biridir. Bu alandaki araştırmaların önemli bir kısmı, Dağıtık Veritabanı Sistemlerinin teknik problemlerine yöneliktir. Eş zamanlılık kontrolü bunlar arasında üzerinde yoğun olarak çalışılan alanların başında gelmektedir. Veritabanı Sistemlerinin bütünlüğünün korunmasını sağlayan eş zamanlılık kontrol metodları üç ana başlık altında toplanmaktadır: Kitleme, Zaman Belirleme ve Optimistik. Bu çalışmada, eş zamanlılık kontrol metodlarının performans karakteristikleri, çeşitli sistem parametreleri altında benzetime dayalı bir değerlendirmede incelenmiştir. İncelenen metodlar; Temel İki Aşamalı Kitleme, Temel Zaman Belirlemeli Düzenleme, Optimistik Method ve Sıralama Numaraları İle Düzenleme ' dir. Çalışma sonunda, Temel İki Aşamalı Kitleme Metodunun hem yüksek hem de düşük oranlı çakışım durumlarında iyi bir performans gösterdiği belirlenmiştir. Temel Zaman Belirlemeli Düzenleme ise, `yeniden başlatma` prensibi dolayısı ile özellikle yüksek oranlı çakışım durumlarında düşük performans göstermiştir. Optimistik Metod yüksek çakışım durumlarında düşük, düşük çakışım durumlarında yüksek performans göstermiştir. Sıralama Numaraları İle Düzenleme, çalışma modu düşük çakışım durumları için uygun olmasına karşın, hem düşük hem de yüksek çakışım durumlarına uygun bir metod olarak bel irlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Dağıtık Veritabanı Sistemleri, Kitlemeli Eş Zamanlılık Kontrolü, Zaman Belirlemeli Eş Zamanlılık Kontrolü, Optimistik Eş Zamanlilık Kontrolü, Sıralama Numaraları İle Düzenleme, Performans Değerlendirmesi, Benzetim, ii

ABSTRACT THE PERFORMANCE EVALUATION OF CONCURRENCY CONTROL MECHANISMS IN DISTRIBUTED DATABASE SYSTEMS ÇETİN (ACAR), Şafak M.S. in Computer Eng. Supervisor : Assoc.Prof. Dr. Asuman Doğaç February 1988, 227 pages In recent years, Distributed Database Systems have received considerable attention. Extensive research is being conducted on the technical problems involved with the Distributed Database Management Systems, one of which is the concurrency control problem. This has led to the development of alternative concurrency control algorithms which are necessary to preserve database integrity in a distributed environment. These concurrency control algorithms are mainly based on one of the three techniques: Locking, Timestamps, and Optimistic concurrency control. This study presents a performance analysis of some of the existing concurrency control algorithms based on simulation. The performance characteristics of Basic Two-Phase Locking Method with Time-Out technique to handle the deadlocks, Basic Timestamp Ordering, Ceri's Optimistic Method and the Ordering by Serialization Numbers are investigated under varying system parameters. At the end of the performance experiments, Two-Phase Locking Method is found to be quite efficient both in low and high conflict situations. The `immediate re-start` policy of Basic Timestamp Ordering causes decreases in the performance of the method especially in high conflict situations. Ceri's Optimistic Method performed poor in high conflict situations, but good in low conflict situations. Ordering by Serialization Numbers is found very convenient for both high and low conflict situations, although it works in certifier mode. Keywords: Distributed Database Systems, Concurrency Control with Locking, Concurrency Control with Timestamps, Optimistic Concurrency Control, Ordering by Serialization Numbers, Performance Evaluation, Simulation.