লেনদেন এবং তাদের নিয়ন্ত্রণ প্রক্রিয়া

লেনদেন

একটি লেনদেন হল ডেটার উপর ক্রিয়াকলাপের একটি ক্রম যার শুরু এবং শেষ রয়েছে।

একটি লেনদেন হল পঠন এবং লেখার ক্রিয়াকলাপগুলির ক্রমিক সঞ্চালন। একটি লেনদেনের সমাপ্তি হয় পরিবর্তনগুলি সংরক্ষণ (কমিট) বা পরিবর্তনগুলি বাতিল করা (রোলব্যাক) হতে পারে। একটি ডাটাবেসের সাথে সম্পর্কিত, একটি লেনদেনে বেশ কয়েকটি অনুরোধ থাকে যা একটি একক অনুরোধ হিসাবে বিবেচিত হয়।

লেনদেন অবশ্যই ACID বৈশিষ্ট্য পূরণ করতে হবে

পরমাণু। লেনদেন হয় সম্পূর্ণরূপে সম্পন্ন হয় বা একেবারেই না।

ধারাবাহিকতা। একটি লেনদেন সম্পন্ন করার সময়, ডেটার উপর আরোপিত বিধিনিষেধ (উদাহরণস্বরূপ, ডাটাবেসের সীমাবদ্ধতা) লঙ্ঘন করা উচিত নয়। সামঞ্জস্যতা বোঝায় যে সিস্টেমটি একটি সঠিক অবস্থা থেকে অন্য সঠিক অবস্থায় স্থানান্তরিত হবে।

আলাদা করা. সমান্তরালভাবে চলমান লেনদেনগুলি একে অপরকে প্রভাবিত করবে না, উদাহরণস্বরূপ, অন্য লেনদেনের দ্বারা ব্যবহৃত ডেটা পরিবর্তন করুন। সমান্তরাল লেনদেন সম্পাদনের ফলাফল একই হওয়া উচিত যদি লেনদেনগুলি ক্রমানুসারে সম্পাদিত হয়।

স্থায়িত্ব। একবার প্রতিশ্রুতিবদ্ধ, পরিবর্তনগুলি হারিয়ে যাওয়া উচিত নয়।

লেনদেন লগ

লগটি লেনদেনের মাধ্যমে করা পরিবর্তনগুলি সঞ্চয় করে, সিস্টেমের ব্যর্থতার ক্ষেত্রে ডেটার পারমাণবিকতা এবং স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে

লগটিতে সেই মানগুলি রয়েছে যা ডেটার আগে এবং পরে লেনদেনের দ্বারা পরিবর্তিত হয়েছিল৷ লিখুন-আগামী লগ কৌশল শুরুর আগে পূর্ববর্তী মান সম্পর্কে একটি লগ এন্ট্রি যোগ করতে হবে এবং লেনদেন সম্পন্ন হওয়ার পরে চূড়ান্ত মান সম্পর্কে। সিস্টেমের হঠাৎ স্টপ হওয়ার ক্ষেত্রে, ডাটাবেস বিপরীত ক্রমে লগ পড়ে এবং লেনদেনের দ্বারা করা পরিবর্তনগুলি বাতিল করে। একটি বিঘ্নিত লেনদেনের সম্মুখীন হওয়ার পরে, ডাটাবেস এটি কার্যকর করে এবং লগে এটি সম্পর্কে পরিবর্তন করে। ব্যর্থতার সময় রাজ্যে থাকার কারণে, ডাটাবেসটি লগ ইন ফরওয়ার্ড অর্ডারটি পড়ে এবং লেনদেনের মাধ্যমে করা পরিবর্তনগুলি ফেরত দেয়। এইভাবে, ইতিমধ্যে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ লেনদেনের স্থিতিশীলতা এবং বাধাপ্রাপ্ত লেনদেনের পারমাণবিকতা সংরক্ষণ করা হয়।

শুধুমাত্র ব্যর্থ লেনদেন পুনঃনির্বাহ করা পুনরুদ্ধারের জন্য যথেষ্ট নয়।

উদাহরণ: ব্যবহারকারীর অ্যাকাউন্টে 500$ ব্যবহারকারী এটিএম থেকে টাকা তোলার সিদ্ধান্ত নেন। দুটি লেনদেন সম্পন্ন করা হয়। প্রথমটিতে ব্যালেন্স দেখা হয় এবং পর্যাপ্ত তহবিল থাকলে ব্যবহারকারীকে টাকা দেওয়া হয়। দ্বিতীয়টিতে ব্যালেন্স থেকে প্রয়োজনীয় পরিমাণ টাকা কেটে নেওয়া হয়। ধরা যাক, সিস্টেমে কোনো ত্রুটি ঘটলে প্রথম প্রক্রিয়াটি ব্যর্থ হয়, কিন্তু দ্বিতীয়টি সফল হয়। এই ক্ষেত্রে, সিস্টেমটিকে ইতিবাচক ব্যালেন্সসহ তার প্রাথমিক অবস্থায় ফিরিয়ে না এনে আমরা ব্যবহারকারীকে পুনরায় টাকা দিতে পারব না।

অন্তরণ স্তর

প্রতিশ্রুতিবদ্ধ পড়ুন

ডার্টি রিড সমস্যা হল যে একটি লেনদেন অন্য লেনদেনের মধ্যবর্তী ফলাফল পড়তে পারে।

উদাহরণ। প্রাথমিক ব্যালেন্স মান হল $0৷ T1 আপনার ব্যালেন্সে $50 যোগ করে। T2 ব্যালেন্স মান ($50) পড়ে। T1 পরিবর্তনগুলি বাতিল করে এবং প্রস্থান করে। T2 ভুল ভারসাম্য ডেটা সহ সঞ্চালন চালিয়ে যায়।

সমাধান হল স্থির ডেটা পড়া (Read Committed), যা লেনদেনের দ্বারা পরিবর্তিত ডেটা পড়া নিষিদ্ধ করে। যদি লেনদেন A ডেটার একটি নির্দিষ্ট সেট পরিবর্তন করে থাকে, তাহলে লেনদেন B, এই ডেটা অ্যাক্সেস করার সময়, লেনদেন A সম্পূর্ণ হওয়ার জন্য অপেক্ষা করতে বাধ্য হয়।

পুনরাবৃত্তিযোগ্য পড়া

হারানো আপডেট সমস্যা. T1 T2 এর পরিবর্তনের উপরে পরিবর্তনগুলি সংরক্ষণ করে।

উদাহরণ। প্রাথমিক ব্যালেন্স মান হল $0 এবং দুটি লেনদেন একই সাথে ব্যালেন্স পূরণ করে। T1 এবং T2 $0 এর ব্যালেন্স পড়ে। T2 তারপর $200 থেকে $0 যোগ করে এবং ফলাফল সংরক্ষণ করে। T1 $100 থেকে $0 যোগ করে এবং ফলাফল সংরক্ষণ করে। চূড়ান্ত ফলাফল $100 এর পরিবর্তে $300।

অপূরণীয় পড়া সমস্যা। একই ডেটা বারবার পড়া বিভিন্ন মান প্রদান করে।

উদাহরণ। T1 $0 এর একটি ব্যালেন্স মান পড়ে। T2 তারপর ব্যালেন্সে $50 যোগ করে এবং শেষ হয়। T1 আবার ডেটা পড়ে এবং পূর্ববর্তী ফলাফলের সাথে একটি অসঙ্গতি খুঁজে পায়।

পুনরাবৃত্তিযোগ্য পঠন নিশ্চিত করে যে একটি দ্বিতীয় পঠন একই ফলাফল প্রদান করবে। লেনদেন সম্পূর্ণ না হওয়া পর্যন্ত একটি লেনদেনের দ্বারা পড়া ডেটা অন্যগুলিতে পরিবর্তন করা যাবে না। যদি লেনদেন A ডেটার একটি নির্দিষ্ট সেট পড়ে থাকে, তবে লেনদেন B, এই ডেটা অ্যাক্সেস করার সময়, লেনদেন A সম্পূর্ণ হওয়ার জন্য অপেক্ষা করতে বাধ্য হয়।

ক্রমানুসারে পড়া (ক্রমিকযোগ্য)

ফ্যান্টম রিডস সমস্যা। একটি নির্দিষ্ট শর্তের উপর ভিত্তি করে ডেটা নির্বাচন করে এমন দুটি প্রশ্ন বিভিন্ন মান প্রদান করে।

উদাহরণ। T1 সেই সমস্ত ব্যবহারকারীর সংখ্যার অনুরোধ করে যাদের ব্যালেন্স $0-এর বেশি কিন্তু $100-এর কম৷ T2 $1 ব্যালেন্স সহ ব্যবহারকারীর কাছ থেকে $101 কেটে নেয়। T1 অনুরোধটি পুনরায় জারি করে।

অর্ডার করা রিডিং (ক্রমিকযোগ্য)। লেনদেন সম্পূর্ণরূপে অনুক্রমিক হিসাবে নির্বাহ করা হয়. অনুরোধের শর্তাবলীর মধ্যে পড়ে এমন রেকর্ড আপডেট করা বা যুক্ত করা নিষিদ্ধ। যদি লেনদেন A সম্পূর্ণ টেবিল থেকে ডেটার অনুরোধ করে, তাহলে লেনদেন A সম্পূর্ণ না হওয়া পর্যন্ত পুরো টেবিলটি অন্যান্য লেনদেনের জন্য হিমায়িত করা হয়।

সময়সূচী

সমান্তরাল লেনদেনের সময় ক্রিয়াকলাপগুলি সঞ্চালিত করা উচিত এমন ক্রম সেট করে৷

বিচ্ছিন্নতার একটি নির্দিষ্ট স্তর প্রদান করে। যদি অপারেশনের ফলাফল তাদের আদেশের উপর নির্ভর না করে, তাহলে এই ধরনের ক্রিয়াকলাপগুলি পরিবর্তনশীল (পরিবর্তনযোগ্য)। বিভিন্ন ডেটার রিডিং অপারেশন এবং অপারেশনগুলি পরিবর্তনশীল। রিড-রাইট এবং রাইট-রাইট অপারেশনগুলি পরিবর্তনশীল নয়। শিডিউলারের কাজ হল সমান্তরাল লেনদেন দ্বারা সঞ্চালিত ক্রিয়াকলাপগুলিকে আন্তঃলিভ করা যাতে সম্পাদনের ফলাফল লেনদেনের অনুক্রমিক সম্পাদনের সমতুল্য হয়।

সমান্তরাল কাজ নিয়ন্ত্রণের প্রক্রিয়া (সঙ্গতি নিয়ন্ত্রণ)

আশাবাদী দ্বন্দ্ব সনাক্তকরণ এবং সমাধান করার উপর ভিত্তি করে, নৈরাশ্যবাদী দ্বন্দ্ব সৃষ্টি হওয়া থেকে প্রতিরোধ করার উপর ভিত্তি করে।

আশাবাদী পদ্ধতিতে, একাধিক ব্যবহারকারীর কাছে ডেটার কপি রয়েছে। সম্পাদনা সম্পূর্ণ করার প্রথম ব্যক্তি পরিবর্তনগুলি সংরক্ষণ করে, অন্যদের অবশ্যই পরিবর্তনগুলিকে একত্রিত করতে হবে৷ একটি আশাবাদী অ্যালগরিদম সংঘর্ষ ঘটতে দেয়, কিন্তু সিস্টেমটিকে অবশ্যই দ্বন্দ্ব থেকে পুনরুদ্ধার করতে হবে।

একটি হতাশাবাদী পদ্ধতির সাথে, ডেটা ক্যাপচার করার প্রথম ব্যবহারকারী অন্যদের ডেটা গ্রহণ করতে বাধা দেয়। যদি দ্বন্দ্ব বিরল হয়, তবে আশাবাদী কৌশল বেছে নেওয়া বুদ্ধিমানের কাজ, কারণ এটি উচ্চ স্তরের সমঝোতা প্রদান করে।

লকিং

যদি একটি লেনদেনে ডেটা লক করা থাকে, তবে অন্যান্য লেনদেনগুলি ডেটা অ্যাক্সেস করার সময় এটি আনলক না হওয়া পর্যন্ত অপেক্ষা করতে হবে।

একটি ব্লক একটি ডাটাবেস, টেবিল, সারি, বা বৈশিষ্ট্যের উপর ওভারলেড করা যেতে পারে। শেয়ার্ড লক একাধিক লেনদেনের মাধ্যমে একই ডেটাতে আরোপ করা যেতে পারে, সমস্ত লেনদেনকে (যেটি আরোপ করেছে) পড়তে দেয়, পরিবর্তন এবং একচেটিয়া ক্যাপচার নিষিদ্ধ করে। এক্সক্লুসিভ লক শুধুমাত্র একটি লেনদেন দ্বারা আরোপ করা যেতে পারে, আরোপিত লেনদেনের যেকোন ক্রিয়াকলাপের অনুমতি দেয়, অন্যদের দ্বারা যেকোন ক্রিয়াকলাপ নিষিদ্ধ করে৷

একটি অচলাবস্থা এমন একটি পরিস্থিতি যেখানে লেনদেন একটি মুলতুবি অবস্থায় শেষ হয় যা অনির্দিষ্টকালের জন্য স্থায়ী হয়।

উদাহরণ। প্রথম লেনদেনটি দ্বিতীয়টির দ্বারা ক্যাপচার করা ডেটা প্রকাশের জন্য অপেক্ষা করে, যখন দ্বিতীয়টি প্রথমটির দ্বারা ক্যাপচার করা ডেটা প্রকাশের জন্য অপেক্ষা করে।

অচলাবস্থা সমস্যার একটি আশাবাদী সমাধান অচলাবস্থা ঘটতে দেয়, কিন্তু তারপর অচলাবস্থার সাথে জড়িত লেনদেনগুলির একটিকে ফিরিয়ে এনে সিস্টেম পুনরুদ্ধার করে।

নির্দিষ্ট বিরতিতে ডেডলকগুলি অনুসন্ধান করা হয়। সনাক্তকরণ পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি হল সময়ের দ্বারা, অর্থাৎ, বিবেচনা করুন যে লেনদেনটি সম্পূর্ণ হতে খুব বেশি সময় লাগলে একটি অচলাবস্থা ঘটেছে। যখন একটি অচলাবস্থা পাওয়া যায়, তখন লেনদেনগুলির একটিকে ফিরিয়ে দেওয়া হয়, যা অচলাবস্থার সাথে জড়িত অন্যান্য লেনদেনগুলিকে সম্পূর্ণ করার অনুমতি দেয়। শিকারের পছন্দ লেনদেনের মূল্য বা তাদের জ্যেষ্ঠতার (ওয়েট-ডাই এবং ওয়াউন্ড-ওয়েট স্কিম) উপর ভিত্তি করে করা যেতে পারে।

প্রতিটি লেনদেন T একটি টাইমস্ট্যাম্প বরাদ্দ করা হয় TS লেনদেনের শুরুর সময় রয়েছে।

ওয়েট-ডাই।

যদি টিএস(টিআই) < TS(Tj)তারপর Ti অপেক্ষা করে, অন্যথায় Ti ফিরে আসে এবং একই টাইমস্ট্যাম্প দিয়ে আবার শুরু হয়।

যদি একটি অল্প বয়স্ক লেনদেন একটি সম্পদ অর্জন করে থাকে এবং একটি পুরানো লেনদেন একই সম্পদের জন্য অনুরোধ করে, তাহলে পুরোনো লেনদেনটি অপেক্ষা করার অনুমতি দেওয়া হয়। যদি একটি পুরানো লেনদেন একটি সংস্থান অর্জন করে থাকে, তাহলে সেই সংস্থানটির অনুরোধকারী ছোট লেনদেনটি ফিরিয়ে আনা হবে৷

ক্ষত-অপেক্ষা।

যদি টিএস(টিআই) < TS(Tj)তারপর Tj ফিরে আসে এবং একই টাইমস্ট্যাম্প দিয়ে আবার শুরু হয়, অন্যথায় Ti অপেক্ষায়

যদি একটি ছোট লেনদেন একটি সংস্থান অর্জন করে থাকে এবং একটি পুরানো লেনদেন একই সংস্থানের অনুরোধ করে, তাহলে ছোট লেনদেনটি ফিরিয়ে আনা হবে৷ যদি একটি পুরানো লেনদেন একটি সংস্থান অর্জন করে থাকে, তাহলে সেই সংস্থানটির অনুরোধকারী ছোট লেনদেনটিকে অপেক্ষা করার অনুমতি দেওয়া হয়৷ অগ্রাধিকার-ভিত্তিক শিকার নির্বাচন অচলাবস্থা প্রতিরোধ করে, কিন্তু লেনদেনগুলিকে রোল ব্যাক করে যা অচল নয়। সমস্যা হল যে লেনদেনগুলি অনেকবার ফিরিয়ে আনা যেতে পারে কারণ... একটি পুরানো লেনদেন দীর্ঘ সময়ের জন্য সম্পদ ধরে রাখতে পারে।

অচলাবস্থা সমস্যার একটি হতাশাবাদী সমাধান একটি অচলাবস্থার ঝুঁকি থাকলে লেনদেন কার্যকর করতে দেয় না।

একটি অচলাবস্থা সনাক্ত করতে, একটি গ্রাফ তৈরি করা হয় (ওয়েটিং গ্রাফ, অপেক্ষার জন্য-গ্রাফ), যার শীর্ষবিন্দুগুলি লেনদেন এবং প্রান্তগুলি এই ডেটা ক্যাপচার করা লেনদেনে ডেটা প্রকাশের জন্য অপেক্ষা করা লেনদেন থেকে নির্দেশিত হয়৷ গ্রাফে একটি লুপ থাকলে একটি অচলাবস্থা ঘটেছে বলে মনে করা হয়। একটি অপেক্ষার গ্রাফ তৈরি করা, বিশেষ করে বিতরণ করা ডাটাবেসে, একটি ব্যয়বহুল পদ্ধতি।

দ্বি-পর্যায়ের লকিং - লেনদেনের শুরুতে একটি লেনদেনের দ্বারা ব্যবহৃত সমস্ত সংস্থান বাজেয়াপ্ত করে এবং শেষে তাদের ছেড়ে দিয়ে অচলাবস্থা প্রতিরোধ করে

সমস্ত ব্লকিং ক্রিয়াকলাপ অবশ্যই প্রথম আনলক করার আগে হতে হবে। এর দুটি পর্যায় রয়েছে - গ্রোয়িং ফেজ, যার সময় গ্রিপগুলি জমা হয় এবং সঙ্কুচিত ফেজ, যার সময় গ্রিপগুলি মুক্তি পায়। সম্পদগুলির একটি ক্যাপচার করা অসম্ভব হলে, লেনদেন শুরু হয়। এটা সম্ভব যে একটি লেনদেন প্রয়োজনীয় সংস্থান অর্জন করতে সক্ষম হবে না, উদাহরণস্বরূপ, যদি একাধিক লেনদেন একই সংস্থানগুলির জন্য প্রতিযোগিতা করে।

একটি দ্বি-পর্যায়ের প্রতিশ্রুতি নিশ্চিত করে যে প্রতিশ্রুতিটি সমস্ত ডাটাবেসের প্রতিলিপিতে কার্যকর করা হয়েছে

প্রতিটি ডাটাবেস পরিবর্তনের জন্য ডেটা লগ করে এবং সমন্বয়কারীকে OK (ভোটিং ফেজ) দিয়ে সাড়া দেয়। সবাই OK দিয়ে সাড়া দেওয়ার পর, সমন্বয়কারী একটি সংকেত পাঠান যাতে সবাইকে কমিট করার জন্য বলা হয়। কমিটের পর, সার্ভার ঠিক আছে উত্তর দিন, যদি অন্তত একজন ঠিক আছে উত্তর না দেয়, তাহলে সমন্বয়কারী সমস্ত সার্ভারে পরিবর্তনগুলি বাতিল করার জন্য একটি সংকেত পাঠান (সমাপ্তি পর্যায়)।

টাইমস্ট্যাম্প পদ্ধতি

একটি কম বয়সী লেনদেনের দ্বারা জড়িত ডেটা অ্যাক্সেস করার চেষ্টা করার সময় একটি পুরানো লেনদেন ফিরিয়ে দেওয়া হয়

প্রতিটি লেনদেন একটি টাইমস্ট্যাম্প বরাদ্দ করা হয় TS মৃত্যুদন্ড শুরুর সময় অনুরূপ. যদি Ti জ্যেষ্ঠ Tjতারপর টিএস(টিআই) < TS(Tj).

যখন একটি লেনদেন ফিরিয়ে আনা হয়, তখন এটি একটি নতুন টাইমস্ট্যাম্প বরাদ্দ করা হয়। প্রতিটি ডেটা অবজেক্ট Q লেনদেনের সাথে জড়িত দুটি লেবেল দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। W-TS(Q) — সর্বকনিষ্ঠ লেনদেনের টাইমস্ট্যাম্প যা সফলভাবে একটি রেকর্ড ওভার সম্পন্ন করেছে৷ Q. R-TS(Q) — সর্বকনিষ্ঠ লেনদেনের টাইমস্ট্যাম্প যা একটি পঠিত রেকর্ড সম্পাদন করেছে৷ Q.

যখন লেনদেন T তথ্য পড়ার অনুরোধ Q দুটি বিকল্প আছে।

যদি টিএস(টি) < W-TS(Q), অর্থাৎ, একটি ছোট লেনদেনের মাধ্যমে ডেটা আপডেট করা হয়েছে, তারপর লেনদেন T রোলস ব্যাক

যদি টিএস(টি) >= W-TS(Q), তারপর পড়া সঞ্চালিত হয় এবং R-TS(Q) হচ্ছে হয়ে উঠছে MAX(R-TS(Q), TS(T)).

যখন লেনদেন T তথ্য পরিবর্তন অনুরোধ Q দুটি বিকল্প আছে।

যদি টিএস(টি) < R-TS(Q), অর্থাৎ, ডেটা ইতিমধ্যেই একটি অল্প বয়স্ক লেনদেন দ্বারা পড়া হয়েছে এবং যদি একটি পরিবর্তন করা হয়, একটি দ্বন্দ্ব দেখা দেবে৷ লেনদেন T রোলস ব্যাক

যদি টিএস(টি) < W-TS(Q), অর্থাৎ, লেনদেনটি একটি নতুন মানকে ওভাররাইট করার চেষ্টা করে, লেনদেন T আবার রোল করা হয়৷ অন্যান্য ক্ষেত্রে, পরিবর্তন বাহিত হয় এবং W-TS(Q) সমান হয়ে যায় টিএস(টি).

কোন ব্যয়বহুল অপেক্ষা গ্রাফ নির্মাণ প্রয়োজন. পুরানো লেনদেনগুলি নতুনগুলির উপর নির্ভর করে, তাই অপেক্ষার গ্রাফে কোনও চক্র নেই৷ কোনও অচলাবস্থা নেই কারণ লেনদেনগুলি অপেক্ষা করা হয় না তবে অবিলম্বে ফিরিয়ে আনা হয়৷ ক্যাসকেডিং রোলব্যাক সম্ভব। যদি Ti দূরে ঘূর্ণিত এবং Tj আমি পরিবর্তিত তথ্য পড়ি Tiতারপর Tj এছাড়াও রোল ব্যাক করা উচিত. যদি একই সময়ে Tj ইতিমধ্যে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ হয়েছে, তারপর স্থিতিশীলতার নীতি লঙ্ঘন হবে।

ক্যাসকেডিং রোলব্যাকগুলির সমাধানগুলির মধ্যে একটি। একটি লেনদেন শেষে সমস্ত লেখার ক্রিয়াকলাপ সম্পূর্ণ করে, এবং অন্যান্য লেনদেনগুলিকে সেই অপারেশনটি সম্পূর্ণ হওয়ার জন্য অপেক্ষা করতে হবে। লেনদেন পড়ার আগে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ হওয়ার জন্য অপেক্ষা করুন।

থমাস লেখার নিয়ম - টাইমস্ট্যাম্প পদ্ধতির একটি বৈচিত্র যেখানে একটি ছোট লেনদেনের দ্বারা আপডেট করা ডেটা পুরানো ব্যক্তির দ্বারা ওভাররাইট করা নিষিদ্ধ

লেনদেন T তথ্য পরিবর্তন অনুরোধ Q। যদি টিএস(টি) < W-TS(Q), অর্থাৎ, লেনদেন একটি নতুন মান ওভাররাইট করার চেষ্টা করে, টাইমস্ট্যাম্প পদ্ধতির মতো লেনদেন T রোল ব্যাক করা হয় না।

উত্স: www.habr.com