Distribuert ressurskontroll i en høytilgjengelig database

Abstract

Vi presenterer løsninger på et distribuert ressurskontrolleringsproblem i databasesystemet ClustRa. Ressurskontroll er et konsept som trengs for å sørge for at systemet tilbyr en tjenestekvalitet (eng: Quality of Service) til transaksjoner. Uten ressurskontroll kan systemet oppleve å bli så overbelastet at transaksjonene ikke får den tjenestekvaliteten de ønsker.

Løsningene på det distribuerte ressurskontrollproblemet som vi presenterer i denne rapporten, implementerer vi i en simulator sammen med transaksjonsprosessering og refragmentering fra det opprinnelige ClustRa. Rapporten gir en beskrivelse av hvordan denne simulatoren er oppbygd og implementert, og hvordan simuleringer utføres.

Vi vurderer resultatene fra simuleringene vi utfører, hvor vi simulerer ClustRa med ulike systemoppsett og ser på hvordan ressurskontroll-alternativene virker ved forskjellige systembelastninger. Dette oppnår vi ved å variere tiden mellom ankomster av nye transaksjoner, sannsynligheten for dataaksess på disken og om refragmentering utføres eller ikke.

Simuleringsresultatene viser at ressurskontroll er nødvendig ved systemoppsett med hyppig ankomst av transaksjoner og ved stor sannsynlighet for dataaksess på disk. Ved slike systemoppsett ser vi at systemet stopper å fullføre transaksjoner og utfører kun abort uten ressurskontroll, mens ressurskontroll-alternativene fortsetter å fullføre transaksjoner ved å avvise enkelte av dem. Vi ser også at det å avvise transaksjoner er mindre belastende for systemet enn abortprosessering, slik at vi får flere fullførte transaksjoner og lavere responstid ved å avvise transaksjoner i stedet for å abortere dem. Likevel ser vi at ressurskontroll-alternativene er mindre hensiktsmessig ved enkelte mindre belastende systemoppsett. Her opplever vi at systemene uten ressurskontroll fullfører flere transaksjoner enn systemene med ressurskontroll, på grunn av at systemene med ressurskontroll avviser transaksjoner som ellers ville blitt fullført.

Av løsningsalternativene vi implementerer og simulerer, ser vi at løsningen distribuert nodetabell er den som helhetlig er best. Videre vurderer vi transaksjonsklarering for å være det nest beste alternativet, med sentralisert nodetabell som det dårligste. Hovedgrunnene til at de to siste er mindre gode løsninger, er henholdsvis for mange meldinger og for mange avviste transaksjoner.