ARIES:一种利用日志技术支持细粒度锁定与部分回滚的事务恢复方法
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更新于2024-07-14
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ARIES(Algorithm for Recovery and Isolation Exploiting Semantics)是一项在1992年发表的创新性计算机科学研究成果,由C. Mohan、Don Haderle、Bruce Lindsay、Hamid PIRAHESH和Peter SCHWARZ等人在IBM Almaden Research Center和Santa Teresa Laboratory合作提出。该论文主要探讨了一种名为ARIES的事务恢复方法,它支持细粒度(如记录级别)的锁定以及利用写前日志(Write-Ahead Logging, WAL)实现的部分回滚。
ARIES的核心理念在于,它采用重复历史(redoing all missing updates)的方法,在系统故障后重启时,能够确保所有缺失的更新在进行交易回滚之前都已完成。这种方法通过在每个页面上使用日志序列号(log sequence number),来关联页面的状态与其已记录的更新,确保事务的完整性和一致性。
ARIES方法的关键特性包括:
1. **细粒度锁定**:ARIES支持对数据库操作进行精确到记录级别的锁定,提高了并发处理能力,减少了锁冲突,从而提升了系统的并发性能和吞吐量。
2. **部分回滚**:在发生事务失败时,ARIES允许回滚事务的一部分,而不是整个事务,这提高了恢复效率,并降低了数据丢失的风险。这种灵活性在处理大规模事务时尤为重要。
3. **写前日志(WAL)**:所有事务更新,包括回滚期间的操作,都被记录在日志中。通过巧妙地链接回滚期间的记录与正常事务进程中的记录,ARIES能够跟踪事务状态并有效地进行恢复。
4. **恢复过程**:当系统出现故障时,ARIES能够利用日志信息进行顺序的恢复操作,确保在回滚失败交易的同时,能够将所有必要的更新应用到数据库中,恢复到一个一致的状态。
5. **高效性**:ARIES的设计旨在提供简单且高效的事务管理,避免了复杂的回滚算法,从而减少了恢复时间和内存开销。
ARIES作为一种先进的数据库事务恢复技术,其设计理念和实现方式对于理解现代分布式数据库系统中的事务管理有着重要的参考价值。通过利用细粒度锁定和写前日志,ARIES不仅提高了并发性和可用性,还优化了系统恢复过程,为数据库系统的可靠性提供了强有力的支持。
2018-05-18 上传
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