[發明專利]用于阻止數據庫計算系統中的事務暫停的方法和系統

有效

• 申請號: 201410503040.8
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104516943B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: P·S·普拉布;C·K·維什瓦卡瑪
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 于靜,張亞非

技術領域

本發明一般涉及數據庫計算系統的數據庫操作活動，并且更特別地涉及數據庫計算系統的數據庫日志的存檔管理。

背景技術

事務(有時被稱為“工作單元”或“UOW”)是一組必須被一起完成的相關操作。所述相關操作的所有可恢復動作必須成功完成或完全不執行。事務的這種特性被稱為“原子性”。在最簡單的情況中，事務將訪問與單個計算機處理器相連的資源。這樣的事務被稱為“本地事務”。然而，更通常地，事務將訪問位于若干個不同計算機處理器或邏輯分區中的資源，各自包含其自己的事務日志。這樣的事務被稱為“分布式事務”。當分布式事務結束時，事務的原子性特性要求所涉及的所有處理器提交事務或所有處理器中止事務。為了實現這一點，其中一個處理器擔當協調者的角色以便使用所涉及的所有各方共同理解并遵循的“協調協議”來保證在事務的所有各方處有相同的結果。

二相提交協議已被廣泛用作分布式事務管理環境中的優選協議。該協議保證工作或者被所有參與者成功完成，或者完全不被執行，其中任何數據修改或者被一起提交(完成)，或者在故障時一起被回滾(回退)。事務的另一個特性是其持久性。這意味著一旦已經向用戶通知成功，即使存在系統故障，事務的結果也必須持續，而不能被取消。使用恢復管理器來保證即使當系統崩潰時，系統的對象也是持久的、并且事務的效果也是原子性的。

恢復管理器保存為恢復所需的信息。在任務更新了可恢復臨時存儲隊列之后，該恢復可以用于事務的動態回退，該動態回退也許是由于故障而引起的。此外，恢復數據可以用來將事務處理系統恢復到提交狀態，例如在系統故障后系統被重啟時。典型地，恢復文件包括至少一個日志，該至少一個日志包含由事務處理系統執行的事務的歷史。在系統故障的情況下，恢復文件可以被回放以將系統返回到緊鄰著故障前的狀態，以及返回到使用事務日志來檢查并取消在故障之前沒有被正確完成的事務的狀態。

此外，在事務故障的情況下，事務日志可以用于通過從故障前的最后變更開始往回工作，來反轉已經由事務執行的更新，由此得名“動態事務回退”。回退發生在任意受影響的資源上的鎖定被釋放之前，這保護其他任務免于經歷使用損壞的數據的可能性，因為修改后的數據不會被釋放以供其使用(“提交”)，直到當前任務已經用完該修改后的數據為止。如果日志需要在之后在系統重啟時被回放，則首先在日志中加入條目以指示事務正在被回退。執行這樣的事務日志記錄的系統的示例包括事務系統(諸如事務服務器或IBM 應用服務器)，以及數據庫系統(諸如IBM 或IBM IMS^TM)。(IBM、CICS、WebSphere、DB2和IMS是國際商業機器公司在美國或其他國家或在這兩者中的商標或注冊商標)。日志典型地按活動發生的順序記錄信息。如果沒有一定的管理，這將會消耗不斷增加的資源量。因此，日志必須由執行被稱為“關鍵點指示(keypointing)”的處理的恢復管理器定期地重組以便減小其尺寸。

關鍵點指示包括將系統的對象的當前提交值與針對還沒有被完全解決的事務的事務狀態條目和意向列表一起寫入到恢復文件的新部分中。針對事務的意向列表包含由該事務改變的所有對象/資源的引用和值的列表、以及與二相提交協議有關的信息。一旦取得了關鍵點(即，通過關鍵點指示過程而存儲的信息)，被不可撤銷地提交(或回退)的事務的恢復信息通常可以從日志中被丟棄，有時被稱為日志“修整”。這會減小日志的文件尺寸、以及在恢復期間將要處理的事務的數量。

舊的日志記錄通過修整而被刪除的速率在理想情況下應當與在新的工作進入事務系統并對資源作出其自己的可恢復變更時新的日志數據被生成的速率匹配。在調整好的在線事務處理(OLTP)環境中，日志上持有的日志數據的量應當隨著時間被合理地保持恒定，其中日志上持有的日志記錄的數量在新工作和內務工作都被執行時會有潛在的周期性的上升和下降。這種用于日志數據刪除的機制通常解決日志的尺寸隨著時間而持續增長的問題。然而，長時間運行的UOW會阻止這種機制工作，直到這樣的UOW已經完成且不再需要其日志數據為止，其數據不能從日志中被刪除、并且自從該UOW的第一個日志條目以來所記錄的所有數據必須保持在日志上。因此，系統將不能在關鍵點指示之后修整日志，并且日志的尺寸將會不斷變大。最終，當超過日志記錄子系統、操作系統或可用硬件的臨界閾值時，這會導致向日志寫入的請求由于“空間不足”類型的狀況而失敗。

發明內容