9、Ganymed：用于事务性 Web 应用的可扩展复制方案

Ganymed：用于事务性 Web 应用的可扩展复制方案

1 引言

在当今数字化时代，数据网格、大规模动态内容生成的 Web 应用以及数据库服务提供，给数据库引擎带来了显著的可扩展性挑战。复制是解决这些问题的常见方法，但它涉及到艰难的权衡，尤其是在可扩展性和一致性之间的抉择。商业系统往往会放弃一致性，而研究解决方案通常要么提供折衷方案（以有限的可扩展性换取一致性），要么对数据模式和工作负载施加限制。

Ganymed 是一种基于中间件的系统，旨在解决这些问题。它能够在不牺牲一致性的前提下提供可扩展性，并且无需对数据进行分区或声明/提取事务访问模式。Ganymed 的主要组件是一个轻量级调度器，它使用 RSI - PC 这一新颖的调度算法，将事务路由到一组基于快照隔离的副本。

2 动机

数据库复制是在不同位置（称为副本）维护数据项多个副本的过程。其动机主要有两个方面：一是提高可用性，因为数据库系统能够更好地容忍故障；二是通过将事务负载分布到各个副本，提高系统的吞吐量并降低响应时间。

传统上，复制系统分为两种类型：积极（同步）和懒惰。积极系统在事务边界内保持副本同步，符合 1 - 副本可串行化，但传统的积极协议在性能和可扩展性方面存在显著缺点，如通信开销高、死锁概率大等，难以扩展到多个副本。为了克服这些问题，数据库设计者开始创建懒惰系统，其中副本可以在事务边界外更新。然而，懒惰复制会导致新问题，如事务读取陈旧数据、更新事务之间的冲突可能很晚才被检测到等。

Ganymed 试图结合积极和懒惰策略的优点。它使用一组完全复制的数据库，内部以懒惰方式工作，但在中间件层提供积极服务。此外，Ganymed 还能透明地处理配置更改、副本