ForCES路由器中嵌套事务的应用研究

摘要

在ForCES路由器结构中包括一个控制件(Control Element,CE)和多个转发件(Forwarding Element,FE),并且一个CE控制和管理着上百个FE。在ForCES路由器中存在着事务(transaction),比如路由路径和资源的预留。传统的事务模型使用严格的二阶段提交协议,即只要存在一个子事务执行失败,就必须回滚整个事务,使系统回到执行之前的状态;当且仅当所有的子事务都执行成功时,整个事务才可以提交。这种All or Not(全提交或全不提交)的事务部署方式影响了整个系统的性能,同时也一定程度的影响了事务的部署成功率。因而前人在传统事务模型的基础上提出了嵌套的事务模型,即当出现某个子事务执行失败时,该模型只回滚部署失败的子事务,而保留部署成功的节点的状态,然后使用失败节点的替代节点来继续完成整个事务。
　　 在已有的嵌套事务模型的基础上本文做了如下的工作:首先在嵌套事务的基础上提出了动态的嵌套事务模型,即动态的寻找替代子事务:当存在某个子事务执行失败时,找到该子事务节点的左右邻居节点,寻找这两个邻居节点之间的其它路径,如果存在,则部署该路径上的子事务;若不存在,则继续寻找该邻居节点的邻居节点,并循环上述操作直到找到另一条路径来执行事务;其次本文使用数学公式证明了在ForCES路由器中动态的嵌套事务模型较嵌套事务模型的优势,同进证明了该模型较传统的事务模型在时间上的的优越性并通过计算机仿真实验使结果显得更直观。除此以外,本文还研究了ForCES路由器中的两种部署方式,即单播的部署方式和组播的部署方式,通过公式证明了这两种方式的优缺点并提出最优的部署方式;最后基于ForCES协议中已有的对事务机制的描述,本文分别对传统事务模型和动态的嵌套事务的实现过程进行了设计。