Аннотация
Разделение базы данных позволяет повысить производительность распределенных систем баз данных OLTP, поскольку для "однораздельных" ("single partition") транзакций не требуется координация с другими разделами. Бытует мнение, что транзакции, пригодные к разделению, следует выполнять в каждом разделе последовательно, вообще без какого-либо параллелизма. Эта стратегия имеет смысл применительно к системам баз данных в основной памяти, в которых отсутствуют задержки из-за обменов с дисками или ожидания реакции пользователей, поскольку можно полностью использовать ресурсы процессора и избежать традиционных накладных расходов на управление параллелизмом, например, на поддержку двухфазного протокола блокировок. К сожалению, во многих приложениях OLTP имеются некоторые тразакции, которые производят доступ к данным из нескольких разделов. Это приводит к сетевым задержкам из-за потребности в координации транзакций, что ограничивает производительность системы баз данных и не допускает параллельного выполнения транзакций.
В этой статье мы сравниваем две схемы управления параллелизмом с низкими накладными расходами, которые позволяют во время сетевых задержек выполнять в разделах другие транзакции, но при этом обходятся достаточно дешево в распространенном случае, когда параллелизм не требуется. В первой схеме используются легковесные блокировки, а вторая схема обеспечивает еще более легковесную разновидность спекулятивного управления параллелизмом, при котором избегаются накладные расходы отслеживания операций чтения и записи, но иногда выполняется работа, которую рано или поздно приходится откатить. Мы количественно определяем параметры рабочих нагрузок, для которых выгодно применять каждый из этих методов, и демонстрируем, что спекулятивное управление параллелизмом обычно обеспечивает лучшую производительность, чем блокировки, если имеется небольшое число аварийных завершений транзакций или распределенных транзакций с несколькими циклами коммуникаций. Испытания на модифицированном тестовом наборе TPC-C показывают, что спекулятивное управление параллелизмом может повысить производительность системы в два раза по сравнению с другими схемами.
