基于移动Agent的移动实时数据库事务提交处理与恢复策略研究

摘要

移动通信技术的蓬勃发展，给移动计算环境下的各项应用带来了前所未有的机遇，传统互联网上的各项应用纷纷向移动互联网迁移，但简单的迁移远远跟不上需求的增长，移动互联网上需要更多的是创新。移动实时数据库是运行在移动计算环境中的数据库管理系统，由于移动计算环境的特殊性，如频繁断接性、资源有限性、移动性等，使得移动实时数据库需要新的事务处理、恢复处理模型等，而移动Agent正好提供了良好的解决方案。
　　 传统数据库事务处理基于严格控制、缜密设计的基础，事务处理方式确定、单一、缺乏灵活性；移动环境下系统维护困难，故障恢复缺乏应具有的主动性，自适应性。Agent发源于人工智能，在众多领域得到应用，本文首先分析了移动Agent的自主、智能、移动等特性，在移动计算环境中的应用优势及Agent当前存在的安全性、编程、效率、容错方面的不足。然后在现有的移动分布式实时数据库的基础上，结合面向Agent的软件开发思想，赋予事务处理主动性、故障恢复主动性等，提出基于移动Agent的移动实时事务模型。此模型将移动实时数据库操作的核心功能分离出来，使Agent能专注于扩展功能的实现，增加了系统的可扩展性，事务处理能根据自身及外界环境的变化而做出相应的调整以提高性能，以提高并发度为例作说明。接着在此事务处理模型基础上，针对移动计算环境下移动分布式实时事务具有寿命长的特性，提出了基于移动Agent的嵌套自适应预提交协议(NACP)，实验结果证明NACP能有效提高系统的吞吐量，降低数据冲突率，并对移动断接有良好的支持。最后结合人工智能、专家系统的知识提出了基于移动Agent的自适应恢复模型，其中包括事件的主动探测及报告机制，事件收集，故障分析预测等，使得系统能无人工干预、自适应的选择相应策略进行故障的恢复，缩短了故障恢复的响应时间。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1移动实时数据库产生的背景和研究意义

1.1.1分布式数据库

1.1.2移动计算与移动数据库

1.1.3移动实时数据库

1.2移动实时数据库的研究现状与趋势

1.2.1移动数据库研究现状

1.2.2实时数据库研究现状

1.3本文主要研究内容

1.4本文的组织结构

2 移动Agent技术介绍

2.1移动Agent的定义

2.2面向Agent软件开发方法与移动Agent系统的实现

2.2.1 Agent模型

2.2.2 Agent的移动

2.2.3Agent间的通信

2.3移动Agent在移动计算环境下的优势

2.4移动Agent发展面临的问题

2.5本章小结

3 基于移动Agent的移动实时数据库系统结构及事务模型

3.1基于移动Agent的移动实时数据库系统结构

3.2基于移动Agent的移动实时事务模型

3.2.1移动实时事务模型

3.2.2基于移动Agent的移动实时事务分片与迁移策略

3.3本章小结

4 移动实时事务嵌套预提交协议

4.1多层提交结构

4.2提交规则

4.3嵌套预提交协议

4.4正确性证明

4.5代价分析

4.6自适应提交策略

4.7本章小结

5 基于移动Agent的移动实时数据库自适应恢复模型

5.1移动实时数据库故障恢复需求

5.2基于移动Agent的移动实时数据库自适应恢复框架

5.3基于移动Agent的事件主动探测

5.3.1基于窗口的信息优化与发送

5.3.2基于移动Agent故障协同主动报告机制

5.4基于移动Agent的日志迁移策略

5.5本章小结

6 实验验证与性能评价

6.1模拟系统的设计与开发

6.2性能测试与分析

6.2.1性能指标及实验参数

6.2.2测试结果

6.3本章小结

7 结束语

7.1全文总结

7.2研究展望

参考文献

附 录

致 谢