The major difference of heterogeneous distributed database systems (HDDBSs) from traditional homogeneous distributed database systems is the local site autonomy which permits local database system (LDBS) to retain its own design and its own decision. Global serializability can never be sacrificed at all in HDDBSs. To guarantee the global serializability of the concurrent execution of global transactions and local ones, the existing LDBSs need to be integrated in a tightly coupled way so that the global serializability can be preserved even when global update operations are allowed.
The transaction management in tightly coupled HDDBSs is difficult problem since the local site autonomy as well as the global serializability must be preserved. However, most of previous concurrency control schemes fail to preserve the global serializability which is a strict correctness criteria for concurrency control. Also, these fail to preserve the local site autonomy.
We propose a unified concurrency control scheme that guarantees both global serializability and local site autonomy in tightly coupled HDDBSs in which two different types of concurrency control schemes are used as local concurrency control scheme:two-phase locking scheme and timestamp ordering scheme. By unified, we mean that the feature of two-phase locking scheme and that of timestamp ordering scheme are integrated into the proposed scheme. Besides the advantage of preserving both global serializability and local site autonomy, the unified concurrency control scheme is able to maintain the original degree of local concurrency of LDBS in which a timestamp ordering schemlme is used as local concurrency control scheme since the unified scheme schedules transactions according to the type of local concurrency control scheme.
To resolve the global deadlock problem which can occur in HDDBSs even when every LDBS already has the different local deadlock resolution scheme, among the deadlock resolution schemes which have been developed for traditional database systems, the wait-die protocol is integrated into the unified concurrency control scheme. The reason is that the wait-die scheme is able to resolve global deadlocks without the preemption of the active transactions which are actually coordinated by LDBS, i.e., the wait-die protocol can be directly applied to tightly coupled HDDBSs without the violation of local site autonomy.
To preserve the atomicity of global transactions in tightly coupled HDDBS in which LDBSs do not support two-phase commitment (2PC) protocol, we tried to simulate the prepared state of 2PC. To simulate the prepared state of 2PC, we implement the participant agent of 2PC on the top of LDBS. The participant agent prepares log information of transactions, and performs recovery from failures by using compensation transaction which can be constructed from the log information.
Finally, we design and implement a prototypical heterogeneous distributed database system, named DHIM (Distributed Heterogeneous information Management). The major aim of DHIM is to realize the global update synchronization mechanism which preserves the global serializability of concurrent executions and the local site autonomy in tightly coupled HDDBSs.
기존에 독립적으로 운용되는 데이타베이스 시스템들을 하나의 분산 데이타베이스 시스템으로 통합하는 방법으로서 이질형 분산 데이타베이스 시스템이 새롭게 주목받고 있다. 이질형 분산 데이타베이스 시스템에서의 트랜잭션 스케쥴링 기법은 종래의 동질형 분산 데이타베이스 시스템에서와는 달리 전역적 직렬화 가능성 뿐 만아니라 지역 사이트의 자치성도 보장해야만 한다. 그러나 기존에 제안된 트랜잭션 스케쥴링 알고리즘들은 전역적 직렬화 가능성과 지역 사이트의 자치성을 동시에 보장하지 못한다.
서로 다른 동시성 제어 기법들을 사용하는 지역 데이타베이스 시스템들을 강결합 시킨 이질형 분산 데이타베이스 시스템에서 전역적 직렬화 가능성과 지역 사이트 자치성을 보장하는 연합 동시성 제어 기법을 제안하였다. 연합 동시성 제어 기법이란, 타임스탬프 순서화 기법과 두단계 로킹 기법, 그리고 교착상태 해결 방법으로는 wait-die 기법의 트랜잭션 스케쥴링 정책들을 동시성 제어 정보의 관리 단계와 충돌검출 단계에서 통합시킨 기법이다. 제안된 연합 동시성 제어 기법은 지역 사이트 자치성과 전역적 직렬화 가능성을 보장할 뿐 만아니라 타임스탬프 순서?U} 기법이 허용하는 지역 트랜잭션들간의 동시성 정도를 희생하지 않는다.
지역 데이타베이스 시스템이 2단계 완료 기법을 지원하지 않는 이질형 분산 데이타베이스 시스템에서 전역 트랜잭션의 원자성을 보장하기 위해 2단계 완료 기법의 대리자를 각 지역 데이타베이스 시스템의 상위에 도입하는 방법을 제안하였다. 2단계 완료 기법의 대리자는 제기되는 트랜잭션에 대한 로그 정보를 수집하고 고장이 발생한 경우에는 로그 정보로부터 구성된 보상 트랜잭션을 이용해서 전역 트랜잭션의 원자성을 보장한다. 제안된 원자적 완료 기법은 지역 동시성 제어 기법에 대한 제약 없이 전역 트랜잭션의 원자성을 보장할 수 있다.
본 연구에서는 제안된 연합 동시성 제어 기법을 구현한 이질형 분산 데이타베이스 시스템의 프로토타입 DHIM을 개발하였다. DHIM의 구현 목적은 이질형 분산 데이타베이스 시스템에서 전역적 직렬화 가능성과 지역 사이트 자치성을 함께 보장하는 전역 동시성 제어 기법을 실현하기 위함이다.
