CN102713850B - 工作负载管理器及其使用的方法 - Google Patents
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Abstract
一种可与具有多个处理区域（110、120）的分布式事务处理器一起操作的工作负载管理器，所述工作负载管理器包括：事务启动器区域（100），其用于启动事务；事务路由器组件（170），其用于将所启动的事务路由到所述多个处理区域中的一个处理区域；亲和性控制器组件，其用于限制事务路由操作以维持亲和性；所述亲和性控制器组件的特征在于包括工作单元亲和性组件，所述工作单元亲和性组件可在所述多个处理区域中的所述一个处理区域处与资源管理器一起操作，以响应于在所述多个处理区域中的所述一个处理区域处完成可恢复数据操作而激活亲和性。
Description
技术领域
本发明涉及事务处理系统中的动态分布式工作负载的控制，更具体地说，涉及提供对其中事务受事务亲和性(affinity)影响的此类工作负载的改进控制。
背景技术
多年来，用户应用的动态工作负载管理的概念已在本领域中广为人知。基本上，它包括基于服务器状态、适合的路由算法和任何相关亲和性数据来确定应从候选服务器集合将个体工作片段分派到何处。候选集合通常通过与用户应用相关的管理对话定义。路由算法通常基于吞吐量或响应时间。亲和性指应用在目标服务器中引用的数据，随后需要访问所述目标服务器，因此阻碍了在亲和性有效时动态路由工作的能力。
分布应用的优点在于，假如单个服务器出现故障，则只有此服务器上的那些当前正在执行的任务受到影响；其他服务器上的用户任务不受影响，因此减少了故障对应用可用性的影响。在出现故障的服务器上执行工作的用户必须手动重新启动其事务，并且必须将事务路由到另一个(活动)候选服务器以便应用执行。
此类解决方案为最终用户提供增加的应用可用性，尽管个体基础服务器的可用性可能改变。它们还可以改善吞吐量和应用响应时间，从而跨多个地址空间平滑影响。
CICSPlexSMWorkloadManagement(WLM)组件提供了用于IBM的TransactionServer的动态工作负载管理系统的一种实施方式。由CICS在处理请求中的适合点处调用此组件以标识请求的目标区域并管理应用亲和性。（CICS是IBMCorporation在许多国家/地区注册的商标）。
由于包括在事务处理领域中称为工作单元（UOW）内的工作部分的影响，可以使动态工作负载分配方案进一步复杂化。事务工作单元的概念对于事务处理领域的技术人员来说是公知的，因此在此不需要进一步说明。本说明书中考虑的实例涉及在目标区域中访问的IBM的DB2数据库记录和IBM的VSAM记录，但本领域技术人员将清楚的是，相同的考虑事项适用于使用其他能够与事务处理系统交互的资源管理系统控制的记录或其他数据。（DB2是IBMCorporation在许多国家/地区注册的商标）。
当跨多个服务器分配工作单元时，恢复管理器必须记下在工作单元中代表它执行可恢复工作的任何服务器。在成功完成（同步点提交）时使用此信息以在所述服务器中提交这些工作部分，或者如果应用请求此信息、如果任务异常终止（异常结束）或如果区域异常终止（在区域重新启动时），则回退更改（同步点回滚）。如本领域技术人员公知的，工作单元越分散，所需的处理就越多并且组件不可用的风险也越大。还公知的是，针对工作单元中的同一记录的多个请求必须在同一服务器区域中，否则将产生死锁，并且当存在保留的锁（由任务异常结束或服务器异常结束导致）时，请求此工作单元外部的同一记录的应用将不能执行。
此外，使用声明的亲和性针对工作片段选择目标区域之后，将绑定亲和性并将后续请求路由到此区域，而无论是否已在该目标区域中执行任何可恢复工作。当目标区域拒绝请求时，这对于处理效率尤其不利，从而不必要地降低应用可用性，并且当涉及一系列分布式程序链接（DPL）并且该系列中的一个程序异常结束时，将导致不必要的回退。
需要解决公知的事务处理系统的这些缺点，其中除了部分地并借助昂贵和潜在容易出错的应用和系统重新设计之外，无法调解对动态路由的工作请求的事务控制和对工作请求的亲和性管理的冲突需求。
发明内容
相应地，本发明在第一方面中提供了一种可与具有多个处理区域的分布式事务处理器一起操作的工作负载管理器，所述工作负载管理器包括：事务启动器区域，其用于启动事务；事务路由器组件，其用于将所启动的事务路由到所述多个处理区域中的一个处理区域；亲和性控制器组件，其用于限制事务路由操作以维持亲和性；所述亲和性控制器组件的特征在于包括工作单元亲和性组件，所述工作单元亲和性组件可在所述多个处理区域中的所述一个处理区域处与资源管理器一起操作，以响应于在所述多个处理区域中的所述一个处理区域处完成可恢复数据操作而激活亲和性。
优选地，所述工作单元亲和性组件还可操作以响应于在所述多个处理区域中的所述一个处理区域处没有完成可恢复数据操作的指示，允许所述事务路由器组件将事务重新路由到所述多个处理区域中的一个不同处理区域。优选地，在所述多个处理区域中的所述一个处理区域处没有完成可恢复数据操作与路由拒绝或异常事务终止关联。优选地，所述分布式事务处理器包括联机事务处理系统。优选地，所述分布式事务处理器包括事务型数据库系统。
在第二方面中，提供了一种用于与具有多个处理区域的分布式事务处理器一起操作工作负载管理器的方法，所述方法包括：由事务启动器区域启动事务；由事务路由器组件将所启动的事务路由到所述多个处理区域中的一个处理区域；由亲和性控制器组件限制事务路由操作以维持亲和性；所述方法的特征在于包括：在所述多个处理区域中的所述一个处理区域处与资源管理器一起操作工作单元亲和性组件，以响应于在所述多个处理区域中的所述一个处理区域处完成可恢复数据操作而激活亲和性。
所述方法优选地还包括操作所述工作单元亲和性组件以响应于在所述多个处理区域中的所述一个处理区域处没有完成可恢复数据操作的指示而允许将事务重新路由到所述多个处理区域中的一个不同处理区域。优选地，在所述多个处理区域中的所述一个处理区域处没有完成可恢复数据操作与路由拒绝或异常事务终止关联。优选地，所述分布式事务处理器包括联机事务处理系统。优选地，所述分布式事务处理器包括事务型数据库系统。
在第三方面中，提供了一种包括计算机程序代码的计算机程序，当所述计算机程序代码被载入计算机系统并在其上执行时，导致所述计算机系统执行根据所述第二方面的方法的所有步骤。
附图说明
现在仅通过实例的方式参考附图描述本发明的优选实施例，这些附图是：
图1A示出了根据现有技术的系统的操作；
图1B示出了根据现有技术的系统的进一步操作；
图2A示出了根据现有技术的系统的更进一步操作；以及
图2B示出了根据本发明的一个优选实施例的系统的操作。
具体实施方式
如在“背景技术”中所述，使用用于亲和性管理的公知技术在事务环境中动态路由请求可导致应用死锁和同步点流的过度分散。
出现这种情况的原因是，在亲和性管理的现有技术实施例中，在实际发生任何活动（可能修改受亲和性需求影响的可恢复资源）之前，必须向系统声明亲和性。
在其最广泛的应用中，本发明的一个优选实施例提供了工作单元亲和性控制组件，其可与事务处理器动态路由逻辑一起操作以解决现有技术的这些缺点。
本发明的各优选实施例解决了这些缺点，方式为：在UOW与拥有资源的服务器之间提供“临时”亲和性声明，但直到发生对资源的可恢复修改时才“激活”亲和性。
因此，在所述优选实施例中，首次执行路由请求（路由选择（RouteSelect））时，动态路由以提供服务器分配便可用。一旦执行可恢复工作（由恢复管理器记录–创建亲和性（CreateAffinity）），后续路由请求将被导向同一服务器（亲和性有效（Affinityactive）），直到UOW被提交或回退（销毁亲和性（Destroyaffinity））。出于阐述主要思想的目的，以下说明处理此亲和性的方式就好像此亲和性是根据现有技术的已声明亲和性。
如果未在目标区域中执行任何可恢复工作，则可以将具有相同“临时”亲和性的另一个事务动态路由到备选区域以执行其部分处理而无需用户干预，因为该亲和性并不像现有技术中那样是“固定的”。这将减少常规亲和性管理对系统性能的潜在影响（当未在目标处执行任何可恢复工作时，最终用户通过自动重试路由到备选服务器将感觉到此影响）。
在首个动态路由请求（routeSelect）被成功路由时，（在资源管理器中）针对此工作单元记录此事实。后续路由请求将被导向此区域，直到提交/回退处理，从而防止死锁。当今典型的实例包括VSAM和DB2记录锁。
转到图1A，示出了根据现有技术的事务处理组件的布置，其中包括第一系统或区域100，其被布置用于接收入站工作请求并具有动态路由组件170，动态路由组件170被布置为将工作路由到另一个系统或区域110、120以便由程序（在图中名为程序A和程序B的示例性程序）130、140处理。程序130、140可操作以访问资源，例如包括示例性数据记录（在图中名为r5）160的数据资源150。如对本领域技术人员将显而易见的，入站事务工作请求导致启动UOW，所述UOW具有由标记为UOW范围的封闭虚线示出的范围。在一个示例性流中，入站请求1导致动态路由流2将请求路由到系统或区域130处的程序130（程序A）。在流3，程序A访问数据资源150处的资源r5160。在流4，系统或区域120处的程序140（程序B）发生另一个动态路由流。在流5，程序B试图访问数据资源150处的资源r5160。因而产生死锁。开发了如图1B中示出的亲和性管理系统以防止此类事件。
现在转到图1B，入站请求1导致动态路由流2将请求路由到系统或区域130处的程序130（程序A）。在流3，程序A访问数据资源150处的资源r5160。由于存在亲和性，因此在流4，强制另一个工作请求调用系统或区域110处的程序130（程序A）。在流5，程序A访问数据资源150处的资源r5160。有利地，资源r5160上的锁是局部锁，因此不会产生死锁。但不利的是，亲和性限制了系统路由工作的自由，因此降低了系统的处理效率。
因而，在本发明的一个优选实施例中，定义了一种新形式的亲和性。与任何其他亲和性一样，它被声明为存在，但它直到事务已执行首个可恢复工作时才生效。以下示例性伪代码参考CICS和CICSPlexSM产品说明了此过程，但对本领域技术人员将显而易见的是，本发明可以包含在许多其他事务环境中，所述事务环境例如包括数据库事务系统和联机事务处理系统：
CICSPlexSM
Select(routingType)
When(routeSelect)
IfDeclaredAffinitythen
IfAffinityActivethen
GetAffinity
RouteToTarget
Else
SelectTarget
CreateAffinity
RouteToTarget
Else
SelectTarget
RouteToTarget
CreateAffinity:proc
IfDeclaredAffinity=UOWthen
NotifyRMUOWAffinity(Target)
End
CICSRouting:
IfDynamic=YESthen
IfUOWAFFINITYthen
InvokeRouteStatic(Target)
Else
InvokeRouteSelect
UOWProcessing:
CommitComplete:
IfUOWAffinitythen
UOWAFFINITY=false
End
如对本领域技术人员将显而易见的，本发明的各实施例在允许系统使用如下环境时尤其有利：在所述环境中，未在没有用户干预的情况下通过自动选择另一个目标区域来执行可恢复工作以响应路由拒绝或故障。
在图2A中，入站请求1导致导向系统或区域110处的程序A130的动态路由流2。在3处路由请求被拒绝或存在异常终止，并在4处请求失败。在根据现有技术的系统中，将需要手动重新启动以重定向路由操作以避免亲和性。否则，亲和性将导致使用同一（失败）路由反复重试。
相比之下，如图2B中所示，根据所述优选实施例的系统在3处响应路由拒绝或异常终止，方式为：在4处执行测试以判定是否已通过执行可恢复工作而激活UOW亲和性。如果UOW亲和性尚未被激活，则系统在5处可自由地将工作路由到系统或区域120处的程序B140，并且工作的处理可以继续。
以下示例性伪代码参考CICS和CICSPlexSM产品说明了此过程，但对本领域技术人员将显而易见的是，本发明可以包含在许多其他事务环境中，所述事务环境例如包括数据库事务系统和联机事务处理系统：
CICSPlexSMRouting
Select(routingType)
When(routeSelect)
SelectTarget
RouteToTarget
WhenrouteRejector(routeAbendandNoWorkDone)then
SelectTarget
RouteToTarget
CICSRouting:
ifAbendthen
IfrecoverableWorkthenInvokeRouteAbend(NoWorkdone=false)
ElseInvokeRouteAbend(NoWorkDone=true)
本领域技术人员将容易地理解，上述实施例的各种进一步修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。
对本领域技术人员将显而易见的是，本发明的方法可以适合地包含在包括用于执行所述方法的步骤的逻辑构件的逻辑装置中，并且此类逻辑构件可以包括硬件组件或固件组件。
将理解，上述方法也可以适合地全部或部分以在一个或多个处理器（未示出）上运行的软件实现，并且所述软件可以被提供为在诸如磁或光计算机盘之类的任何适合数据载体（也未示出）上承载的计算机程序元素。用于数据传输的通道同样可以包括所有描述的存储介质以及诸如有线或无线信号介质的信号承载介质。
本发明可以适合地体现为与计算机系统一起使用的计算机程序产品。此类实施方式可以包括一系列计算机可读指令，所述计算机可读指令或者固定在诸如计算机可读介质（例如软盘、CD-ROM、ROM或硬盘）之类的有形介质上，或者可以通过调制解调器或其他接口设备借助有形介质（包括但不限于光或模拟通信线路）或使用无线技术（包括但不限于微波、红外线或其他传输技术）无形地传输到计算机系统。所述一系列计算机可读指令包含本文先前描述的全部或部分功能。
本领域技术人员将理解，此类计算机可读指令可以采用多种编程语言编写以便与许多计算机架构或操作系统一起使用。此外，此类指令可以使用任何存储技术（现在或未来的，包括但不限于半导体、磁或光）来存储，或者使用任何通信技术（现在或未来的，包括但不限于光、红外线或微波）来传输。构想了此类计算机程序产品可以作为具有随附印刷或电子文档的可移动介质（例如，现用软件）分发，随计算机系统一起预先加载（例如，在系统ROM或固定磁盘上），或者通过网络（例如，因特网或万维网）从服务器或电子公告板分发。
Claims (10)
1.一种可与具有多个处理区域的分布式事务处理器一起操作的工作负载管理器，所述工作负载管理器包括：
事务启动器区域，其用于启动事务；
事务路由器组件，其用于将所启动的事务路由到所述多个处理区域中的一个处理区域；
亲和性控制器组件，其用于限制事务路由操作以维持亲和性；
所述亲和性控制器组件的特征在于包括工作单元亲和性组件，所述工作单元亲和性组件可在所述多个处理区域中的所述一个处理区域处与资源管理器一起操作，以响应于在所述多个处理区域中的所述一个处理区域处完成可恢复数据操作而激活亲和性。
2.如权利要求1中所述的工作负载管理器，所述工作单元亲和性组件还可操作以响应于在所述多个处理区域中的所述一个处理区域处没有完成可恢复数据操作的指示，允许所述事务路由器组件将事务重新路由到所述多个处理区域中的一个不同处理区域。
3.如权利要求2中所述的工作负载管理器，其中所述在所述多个处理区域中的所述一个处理区域处的没有完成的可恢复数据操作，与路由拒绝或异常事务终止关联。
4.如权利要求1-3中的任一权利要求中所述的工作负载管理器，其中所述分布式事务处理器包括联机事务处理系统。
5.如权利要求1-3中的任一权利要求中所述的工作负载管理器，其中所述分布式事务处理器包括事务型数据库系统。
6.一种用于与具有多个处理区域的分布式事务处理器一起操作工作负载管理器的方法，所述方法包括：
由事务启动器区域启动事务；
由事务路由器组件将所启动的事务路由到所述多个处理区域中的一个处理区域；
由亲和性控制器组件限制事务路由操作以维持亲和性；
所述方法的特征在于包括：在所述多个处理区域中的所述一个处理区域处与资源管理器一起操作工作单元亲和性组件，以响应于在所述多个处理区域中的所述一个处理区域处完成可恢复数据操作而激活亲和性。
7.如权利要求6中所述的方法，还包括：操作所述工作单元亲和性组件以响应于在所述多个处理区域中的所述一个处理区域处没有完成可恢复数据操作的指示而允许将事务重新路由到所述多个处理区域中的一个不同处理区域。
8.如权利要求7中所述的方法，其中所述在所述多个处理区域中的所述一个处理区域处的没有完成的可恢复数据操作，与路由拒绝或异常事务终止关联。
9.如权利要求6至8中的任一权利要求中所述的方法，其中所述分布式事务处理器包括联机事务处理系统。
10.如权利要求6至8中的任一权利要求中所述的方法，其中所述分布式事务处理器包括事务型数据库系统。
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