JP7461468B2 - トランザクション管理方法およびシステム - Google Patents

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関連出願の相互参照

本願は、出願番号が２０１９１０９６５３３７．９であり、出願日が２０１９年１０月１１日である中国特許出願に基づいて提出され、この中国特許出願についての優先権を主張するものであり、この中国特許出願の開示全体は、援用により本願に組み込まれるものとする。

本願実施例は、コンピュータの技術分野に関するが、これに限定されるものではなく、具体的には、トランザクション管理方法、システム、ネットワーク機器及び読み取り可能な記憶媒体に関するが、これらに限定されるものではない。

分散データベースについては、分散トランザクションコミットがその中核機能である。分散トランザクションコミットの実施形態は、システムのトランザクション制約レベルを直接決定する。

現在の主流の分散型データベースは、いずれも水平シャーディングの性質を持ち、すなわち、データテーブルが水平（行キーによる）拡張形態を示し、異なる物理ノードに分布する。ユーザが発した構造化照会言語（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ Ｑｕｅｒｙ Ｌａｎｇｕａｇｅ、ＳＱＬ）照会リクエストは、分散データベースを介してマスターノード（Ｍａｓｔｅｒ）にアクセスし、それぞれの参加者（Ｓｌａｖｅ、あるいは参加ノードと呼ばれる））にルーティングされ、それぞれの参加ノード上で実行された後、さらに２フェーズコミットプロトコル（２ＰＣ）によりトランザクションコーディネーター（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ、あるいは調停者、コーディネーターノードと呼ばれる）とインタラクションし、トランザクションのコミットまたはロールバックを完了する。

具体的には、２フェーズコミットプロトコル２ＰＣにおいて、第１フェーズは、投票フェーズと呼ばれ、トランザクションコーディネーターにより各物理ノードに対して投票リクエストを発行し、各参加ノードが該トランザクションの本ノードでの動作ステータス（「レディ」ｐｒｅｐａｒｅまたは「終了」ａｂｏｒｔ）をログに書き込み、このステータスをトランザクションコーディネーターに送信する。第２フェーズは、決定フェーズと呼ばれ、第１フェーズにおける各参加ノードの動作ステータスに応じてトランザクションコーディネーターにより決定される。全ての参加ノードが「レディ」ステータスであれば、全ての参加ノードに対して「コミット（ｃｏｍｍｉｔ）」コマンドを発行する。参加ノードのステータスが「終了」であれば、全ての参加ノードに「ロールバック（ｒｏｌｌｂａｃｋ）」コマンドを発行する。参加ノードは、トランザクションコーディネーターのコマンドを受けて、ローカルで「コミット」又は「ロールバック」の動作を実行し、「コミット」又は「ロールバック」のステータスをログに書き込み、トランザクションコーディネーターに返信する。最後に、トランザクションコーディネーターにより、Ｍａｓｔｅｒマスターノードにそのトランザクションの実行状況（「コミット」は成功、「ロールバック」は失敗）をフィードバックする。

本願実施例は、トランザクション管理方法を提供し、このトランザクション管理方法では、コーディネーターノードが、マスターノードによって転送された外部から発せられた構造化照会言語ＳＱＬリクエストを受信することと、前記コーディネーターノードが、前記ＳＱＬリクエストをサブリクエストＳｕｂＳＱＬに分解して、各該当の参加ノードに送信することと、参加ノードが、前記サブリクエストＳｕｂＳＱＬを受信して処理し、前記サブリクエストＳｕｂＳＱＬの実行ステータス情報をコーディネーターノード及び／又は他の参加ノードに送信し、他の参加ノードがそれぞれのサブリクエストＳｕｂＳＱＬを処理した実行ステータス情報を受信することと、前記参加ノードが、前記マスターノードまたはコーディネーターノードが発したステータス照会情報に応じて、現在前記参加ノードの既存のローカルトランザクションステータスの集合をフィードバックすることと、を含む。

本願実施例は、トランザクション管理システムをさらに提供し、このトランザクション管理システムは、マスターノードと、コーディネーターノードと、複数の参加ノードとを含み、前記コーディネーターノードが、マスターノードによって転送された外部から発せられた構造化照会言語ＳＱＬリクエストを受信し、前記コーディネーターノードが、前記ＳＱＬリクエストをサブリクエストＳｕｂＳＱＬに分解して、各該当の参加ノードに送信し、参加ノードが、前記サブリクエストＳｕｂＳＱＬを受信して処理し、前記サブリクエストＳｕｂＳＱＬの実行ステータス情報をコーディネーターノード及び／又は他の参加ノードに送信し、他の参加ノードがそれぞれのサブリクエストＳｕｂＳＱＬを処理した実行ステータス情報を受信し、前記参加ノードが、前記マスターノードまたはコーディネーターノードが発したステータス照会情報に応じて、現在前記参加ノードの既存のローカルトランザクションステータスの集合をフィードバックするよう構成されている。

本願実施例は、ネットワーク機器をさらに提供し、このネットワーク機器は、プロセッサと、メモリと、通信バスとを備え、通信バスが、プロセッサとメモリとの間の接続通信を実現するためのものであり、プロセッサが、メモリに記憶された１つまたは複数のコンピュータプログラムを実行して、上記のトランザクション管理方法のステップを実現することに用いられる。

本願実施例は、上記のトランザクション管理方法のステップを実現するように、１つまたは複数のプロセッサにより実行可能な１つまたは複数のコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体をさらに提供する。

図１は、本願の実施例１によるトランザクション管理方法のフローチヤ一トである。 図２は、本願の実施例２によるトランザクション管理方法のフローチヤ一トである。 図３は、本願の実施例３によるトランザクション管理システムの構成を示す図である。 図４は、本願の実施例４によるネットワーク機器の構成を示す図である。

本願の目的、技術考案および利点をより明らかにするために、以下、図面を参照しながら、本願の実施例について詳細に説明する。なお、ここで説明される具体的な実施例は、あくまでも本願を解釈するためのものであり、本願を限定するものではないと理解される。

幾つかの場合、２ＰＣプロトコルには、第１フェーズの参加ノードがトランザクションコーディネーターに自身のステータスを送信した後、「レディ」状態であれば、トランザクションコーディネーターの決定コマンドを待ち続ける必要があり、タイムアウト論理が無いという重要な欠点がある。以上のプロトコルでは、各参加ノードの間に相互通信メカニズムがないため、最終的な「コミット」または「ロールバック」はトランザクションコーディネーターにより決定する必要がある。以上より、２フェーズコミットプロトコルでは、トランザクションコーディネーターが故障すると、輻輳を招き、システムのトランザクション処理能力が低下する。

本願実施例によって提供されるトランザクション管理方法、システム、ネットワーク機器及び読み取り可能な記憶媒体は、主に解決する技術課題は、関連技術において、ログ管理が輻輳しやすく、トランザクション処理効率が低下することである。

実施例１
本実施例は、トランザクション管理方法を提供し、図１を参照して、この方法は以下を含む。

Ｓ１０１：コーディネーターノードＣｏｏｒｄｉｎａｔｏｒは、マスターノードＭａｓｔｅｒによって転送された外部から発せられた構造化照会言語ＳＱＬリクエストを受信する。

Ｓ１０２：コーディネーターノードは、ＳＱＬリクエストをサブリクエストＳｕｂＳＱＬに分解して、各該当の参加ノードＳｌａｖｅに送信する。

Ｓ１０３：参加ノードは、サブリクエストＳｕｂＳＱＬを受信して処理し、サブリクエストＳｕｂＳＱＬの実行ステータス情報をコーディネーターノード及び／又は他の参加ノードに送信し、他の参加ノードがそれぞれのサブリクエストＳｕｂＳＱＬを処理した実行ステータス情報を受信する。

Ｓ１０４：参加ノードは、マスターノードまたはコーディネーターノードが発したステータス照会情報に応じて、現在参加ノードの既存のローカルトランザクションステータスの集合をフィードバックする。

マスターノードは、システムと外界、すなわちユーザとのインタラクションの役割を果たし、マスターノードにより、ユーザから発せられたＳＱＬリクエストを受け付けることで、本実施例におけるトランザクション管理フローをさらに起動する。そして、マスターノードは、コーディネーターノードまたは参加ノードに照会リクエストを選択的に送信し、その応答メッセージを待つことができる。

マスターノードは、ＳＱＬリクエストをコーディネーターノードに送信する。コーディネーターノードは、マスターノードと各参加ノードとの間の中継の役割を果たし、コーディネーターノードは、ＳＱＬリクエストを分解してサブリクエストＳｕｂＳＱＬを得た後、サブリクエストＳｕｂＳＱＬを各々の参加ノードに送信して処理実行を行う。また、コーディネーターノードは、参加ノードから送信された関連実行ステータス情報をも受信し、参加ノードのステータスを記録する一方で、マスターノードが発した照会リクエストに応答することもできる。

参加ノードは、コーディネーターノードが送信したサブリクエストＳｕｂＳＱＬを受信して処理し、サブリクエストＳｕｂＳＱＬの実行ステータス情報をコーディネーターノード及び／又は他の参加ノードに送信し、また、同時に他の参加ノードが送信した実行ステータス情報を受信することができる。これにより、参加ノード自身が情報を取得して決定することができるため、システムの柔軟性が向上し、システムの輻輳率が低下する。

本実施例では、マスターノード、コーディネーターノードおよび参加ノードの間に存在し得る各種のメッセージプリミティブは、以下のものを含むが、これに限定されるものではない。

「グローバルトランザクション起動」メッセージ：マスターノードＭａｓｔｅｒからトランザクションコーディネーターＣｏｏｒｄｉｎａｔｏｒへ送信され、ＳＱＬリクエストとトランザクションシーケンス番号ＴＸとを含む。

「グローバルトランザクション完了」メッセージ：参加ノードＳｌａｖｅからマスターノードＭａｓｔｅｒへ送信され、ＴＸ、グローバルフラグＧｌｏｂａｌＦｌａｇ（ここで、「Ｓｕｃｃｅｓｓ」はグローバル成功を示し、「Ｆａｉｌ」はグローバル失敗を示す）を含む。

「ローカルトランザクション起動」メッセージ：トランザクションコーディネーターＣｏｏｒｄｉｎａｔｏｒからＴＸｍｓｇＭｇｒによりＳｌａｖｅへ送信され、ＴＸ、サブリクエストＳｕｂＳＱＬ（グローバルトランザクションＳＱＬリクエストがＣｏｏｒｄｉｎａｔｏｒによって分割されたもの）、今回のトランザクションがグローバル結果をＭａｓｔｅｒへフィードバックするＳｌａｖｅ、ＴＸＬｏｇＭｇｒのパラメータＰ１、ＴＸｍｓｇＭｇｒのパラメータＰ２、タイムアウト時間を含む。

「ローカルトランザクションステータス通知」メッセージ：Ｓ１ａｖｅからＴＸｍｓｇＭｇｒにより他のＳ１ａｖｅ及び／又はＣｏｏｒｄｉｎａｔｏｒへ送信され、ＴＸ、Ｓ１ａｖｅ標識ＩＤ、Ｓｔａｔｕｓ（「Ｐｒｅｐａｒｅ」はローカルレディを示し、「Ａｂｏｒｔ」はローカル中止を示す）を含む。ここで、ＳｔａｔｕｓＳｅｔは、トランザクションＴＸのデータセットを示し、当該セット内の各要素は、当該ＴＸのある参加者におけるステータス（「レディ」又は「中止」）を示す。

「グローバルトランザクションステータス照会」メッセージ：Ｓ１ａｖｅ／ＭａｓｔｅｒからＣｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ／Ｓｌａｖｅへ送信され、ＴＸを含む。

「グローバルトランザクションステータス応答」メッセージ：Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ／ＳｌａｖｅからＳｌａｖｅ／Ｍａｓｔｅｒへ送信され、ＴＸ、ＳｔａｔｕｓＳｅｔ（これまで、そのローカルに格納されている、シーケンス番号がＴＸのグローバルトランザクションが各ノードでのローカルトランザクションステータス集合）を含む。

「タイムアウト通知」メッセージ：Ｓ１ａｖｅで設定されたタイムアウトタイマによってそれ自身に送信され、ＴＸを含む。

「アラート通知」メッセージ：Ｍａｓｔｅｒ／Ｓｌａｖｅで設定された警報タイマーによってそれ自身に送信され、ＴＸを含む。

参加ノードは、トランザクション処理中に以下の動作を行う。

ローカルトランザクション実行動作ＯｐＥｘｅｃｕｔｅ：まず、ＴＸＬｏｇＭｇｒコンポーネントによりローカルストレージデバイスに「ＴＸＢｅｇｉｎ」レコードを書き込み、次にＳＱＬリクエスト動作を実行してローカルロックリソースを取得し、その間にＴＸＬｏｇＭｇｒコンポーネントによりローカルストレージデバイスにデータ変化情報を書き込む。

ローカルトランザクションコミット動作ＯｐＣｏｍｍｉｔ：まず、ローカルロックリソースを解放し、次に、ＴＸＬｏｇＭｇｒコンポーネントによりローカルストレージデバイスに「Ｃｏｍｍｉｔ」レコードを書き込む。さらに、このＳｌａｖｅがＭａｓｔｅｒに応答を返すように指定されると、「グローバルトランザクション完了」メッセージをＭａｓｔｅｒへ送信し、ＧｌｏｂａｌＦｌａｇを「グローバル成功Ｓｕｃｃｅｓｓ」とする。

ローカルトランザクションロールバック動作ＯｐＲｏｌｌｂａｃｋ：まず、ローカルストレージデバイス情報を読み取り、ローカルトランザクションデータ変化情報を用いてデータ上書きを行い、次にローカルロックリソースを解放し、最後にＴＸＬｏｇＭｇｒコンポーネントによりローカルストレージデバイスに「Ｒｏｌｌｂａｃｋ」レコードを書き込む。さらに、このＳｌａｖｅがＭａｓｔｅｒに応答を返すように指定されると、「グローバルトランザクション完了」メッセージをＭａｓｔｅｒに送信し、ＧｌｏｂａｌＦｌａｇを「グローバル失敗Ｆａｉｌ」とする。

幾つかの実施例では、コーディネーターノードがマスターノードによって転送された外部から発せられた構造化照会言語ＳＱＬリクエストを受信することにおいて、マスターノードがＳＱＬリクエストを転送するときに、さらに警報タイマーを起動することを含んでもよい。

幾つかの実施例では、コーディネーターノードがＳＱＬリクエストをサブリクエストＳｕｂＳＱＬに分解して、各該当の参加ノードに送信することは、コーディネーターノードが参加ノード毎にＳＱＬリクエストをサブリクエストＳｕｂＳＱＬに分解し、参加ノードのネットワークパラメータを設定すること、を含んでもよく、ネットワークパラメータには、ログＴＸＬｏｇＭｇｒパラメータ、メッセージＴＸｍｓｇＭｇｒパラメータ、タイムアウト時刻情報の少なくとも１つが含まれる。適切なネットワークパラメータは、システムのトランザクション処理効率を向上することができる。

ＴＸＬｏｇＭｇｒ：コーディネーターノード及び参加ノードのプログラムの中で、このプログラムのログの読み取りおよび書き込み操作を処理する。ＴＸＬｏｇＭｇｒコンポーネントによって書き込まれるターゲット媒体は、磁気ディスク、またはＮＡＮＤフラッシュメモリ、ＰＣＭ相変化メモリなどの不揮発性ストレージデバイスであり、ＴＸＬｏｇＭｇｒが書き込みリクエストを受信すると、ローカルバッファリングを実行し、バッファリング時間が「書き込み間隔パラメータ」Ｐ１となり、ターゲット媒体への実際の書き込みは、バッファリング時間の終了まで実行されない。つまり、ＴＸＬｏｇＭｇｒパラメータとは、書き込み間隔パラメータＰ１を意味する。

ＴＸｍｓｇＭｇｒ：コーディネーターノード及び参加ノードのプログラムの中で、このプログラムのネットワーク通信操作を処理する。ＴＸｍｓｇＭｇｒコンポーネントは、従来の通信機器、またはＲＤＭＡプロトコルでサポートされる通信機器などのリモートダイレクトデータアクセス（Ｒｅｍｏｔｅ Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ）プロトコルでサポートされる通信機器を使用して通信でき、ＴＸｍｓｇＭｇｒコンポーネントの通信は、例えば、マルチキャストプロトコルを用いても、ユニキャストを用いてもよい。ＴＸｍｓｇＭｇｒは送信リクエストを受信すると、ローカルバッファリングを行い、バッファリング時間が「送信間隔パラメータ」Ｐ２となり、実際の送信は、バッファリング時間が経過するまで実行されない。つまり、ＴＸｍｓｇＭｇｒパラメータとは、送信間隔パラメータＰ２を意味する。

幾つかの実施例において、参加ノードのネットワークパラメータは、さらに、コーディネーターノードが参加ノードの中から、マスターノードに返信する特定の参加ノード情報を指定することを含んでもよい。参加ノードは、マスターノードが発した照会リクエストを直接返信することができるが、コーディネーターノードはそれまでに多数の参加ノードの中から、マスターノードに返信する特定の参加ノードを指定することができる。

幾つかの実施例において、コーディネーターノードは、ＴＸｍｓｇＭｇｒにより、該当する参加ノードにネットワークパラメータを送信する。

幾つかの実施例において、参加ノードがサブリクエストＳｕｂＳＱＬを受信して処理することは、参加ノードが、レディ状態または中止状態になるまでローカルトランザクション実行操作を行うことを含んでもよい。

幾つかの実施例では、参加ノードがローカルトランザクション実行操作を行うことにおいて、中止状態に達すると、さらに、参加ノードがロールバックｒｏｌｌｂａｃｋ動作を実行することを含む。

幾つかの実施例では、参加ノードがローカルトランザクション実行操作を行うことにおいて、レディ状態に達すると、さらに、レディ状態に対応する実行ステータス情報をコーディネーターノード及び／又は他の参加ノードに送信し、レディ状態をローカルストレージに書き込むことを含んでもよい。

幾つかの実施例では、他の参加ノードがそれぞれのサブリクエストＳｕｂＳＱＬを処理した実行ステータス情報を受信した後、さらに、ローカルの実行ステータス情報と、受信した他のノードによって処理されたサブリクエストＳｕｂＳＱＬの実行ステータス情報とを、ローカルトランザクションステータスの集合にマージし、ローカルストレージに書き込むことを含んでもよい。

幾つかの実施例では、参加ノードが、マスターノード及び／又はコーディネーターノードにグローバルトランザクションステータス照会メッセージを発行し、トランザクションＴＸの最新のステータスをアクティブに照会することを含んでもよい。

幾つかの実施例では、コーディネーターノードが、マスターノードによって転送された外部から発せられた構造化照会言語ＳＱＬリクエストを受信する前に、さらに、システムを初期化することと、マスターノード、コーディネーターノード及び参加ノードをマルチキャストグループに追加することと、事前設定された時間長内にシステムによって起動と完了されたトランザクション状況を集計することと、システムによって起動と完了されたトランザクション状況に基づいて、ログＴＸＬｏｇＭｇｒパラメータ、メッセージＴＸｍｓｇＭｇｒパラメータの値を設定することと、を含む。

分散トランザクションの復帰フローでは、参加者Ｓｌａｖｅの行動がトランザクション整合性に合致することを確保する必要がある。

ＴＸＬｏｇＭｇｒによって書き込まれたＳｌａｖｅログをトラバースし、トランザクションごとに、
「ＴＸＢｅｇｉｎ」と「Ｐｒｅｐａｒｅ」、「Ｃｏｍｍｉｔ」のレコードがあった場合、操作不要となり、
「ＴＸＢｅｇｉｎ」と「Ｐｒｅｐａｒｅ」、「Ｒｏｌｌｂａｃｋ」のレコードがあった場合、操作不要となり、
「ＴＸＢｅｇｉｎ」と「Ｒｏｌｌｂａｃｋ」のレコードしかない場合、操作不要となり、
「ＴＸＢｅｇｉｎ」のレコードしかない場合、ローカルトランザクションロールバック動作ＯｐＲｏｌｌｂａｃｋが実行され、
「ＴＸＢｅｇｉｎ」と「Ｐｒｅｐａｒｅ」のレコードしかない場合、全ての参加者のステータスが取得されるまで、ＴＸｍｓｇＭｇｒにより「グローバルトランザクションステータス照会」メッセージをコーディネーターおよび他の参加者に送信し、ＴＸ全ての参加者が「レディ」状態であれば、ローカルトランザクションコミット動作ＯｐＣｏｍｍｉｔが実行され、そうでなければ、ローカルトランザクションロールバック動作ＯｐＲｏｌｌｂａｃｋが実行される。

本実施例により提供されるトランザクション管理方法では、コーディネーターノードが、マスターノードによって転送された外部から発せられた構造化照会言語ＳＱＬリクエストを受信し、コーディネーターノードが、ＳＱＬリクエストをサブリクエストＳｕｂＳＱＬに分解して、各該当の参加ノードに送信し、参加ノードが、サブリクエストＳｕｂＳＱＬを受信して処理し、サブリクエストＳｕｂＳＱＬの実行ステータス情報をコーディネーターノード及び／又は他の参加ノードに送信し、他の参加ノードがそれぞれのサブリクエストＳｕｂＳＱＬを処理した実行ステータス情報を受信し、参加ノードが、マスターノードまたはコーディネーターノードが発したステータス照会情報に応じて、現在参加ノードの既存のローカルトランザクションステータスの集合をフィードバックする。これによって、各参加ノードによっても実行ステータス情報に対する個別の送受信、およびステータス照会情報へのフィードバックを行うことができ、システムの柔軟性が向上し、輻輳率が低減し、トランザクション処理効率が向上する。

実施例２
本実施例では、トランザクション処理方法および対応するトランザクション処理システムについて示すが、まず、図２を参照して以下のように定義する。

Ｐｓを、システムのこのサイクルで起動された書き込みトランザクション数の離散空間とし、｜Ｐ｜をＰｓ空間のスケール（規模）とする。
ｐは、システムのこのサイクルで起動された書き込みトランザクション数が存在するＰｓ区間の番号であり、ここで、｜Ｐ｜＞ｐ＞＝０である。

Ｆｓを、システムのこのサイクルで完了した書き込みトランザクション数の離散空間とし、｜Ｆ｜をＦｓ空間のスケール（規模）とする。
ｆは、システムのこのサイクルで完了した書き込みトランザクション数が存在するＦｓ区間の番号であり、ここで、｜Ｆ｜＞ｆ＞＝０である。

Ｅｓを、システムがＴＸＬｏｇＭｇｒのログ書き込み間隔比率をアップする離散空間とし、｜Ｅ｜をＥｓのスケール（規模）とする。
ｅは、システム関連行為のＥｓ区間における番号であり、ここで、｜Ｅ｜＞ｅ＞＝０である。

Ｄｓを、システムがＴＸｍｓｇＭｇｒのメッセージ送信間隔比率をアップする離散空間とし、｜Ｄ｜をＤｓのスケール（規模）とする。
ｄは、システム関連行為のＤｓ区間における番号であり、ここで、｜Ｄ｜＞ｄ＞＝０である。

ステータス空間Ｓ：１次元離散化＜Ｐｓ、Ｆｓ＞、Ｓにおける添字ｉ＝ｐ＊｜Ｆ｜＋ｆ。

行動空間Ａ：１次元離散化＜Ｅｓ、Ｄｓ＞、Ａにおける添字ｊ＝ｅ＊｜Ｄ｜＋ｄ。

行動価値テーブルＱ：２次元配列、ここで、Ｑ[ｉ、ｊ]はステータスＳｉでの行動Ａｊの評価スコアを表す。

報酬Ｒ：システムがこのサイクルでトランザクションを書き込むのにかかる平均時間の加速率である。

学習率ＬｅａｒｎｉｎｇＲａｔｅ：行動価値テーブルＱに対する更新効率を決定する。

利用率ｅｐｓ：システムが現在の最適なパラメータ設定を採用する確率を決定する。

このトランザクション処理システムは、次のようなシステム挙動を有する。

システム初期化：
システム初期化には、以下の内容が含まれ、
行動価値テーブルＱをランダムに初期化し、
このサイクルにおける、システムによって起動および完了された書き込みトランザクションの数に応じて、初期化ステータスＳｉｎｉｔを決定し、
Ａｉｎｉｔの初期化選択：現在のステータスＳｉｎｉｔに応じてｅｐｓ確率で、Ｑテーブルのうち、ステータスＳｉｎｉｔ下で最高評価スコアが存在するアクションＡｉｎｉｔを選択し、Ｓ０におけるアクションＡｉｎｉｔを１-ｅｐｓ確率でランダムに選択し、
Ａｃ＝Ａｉｎｉｔ、Ｓｃ＝Ｓｉｎｉｔとし、Ａｃにおける行動を実行し、ＴＸＬｏｇＭｇｒの書き込み間隔Ｐ１と、ＴＸｍｓｇＭｇｒの送信間隔Ｐ２とを設定する。

行動価値テーブルを定期的にトレーニングし、現在の行動を選択すること：
このサイクルにおいてＡｃが行われる環境報酬Ｒを算出し、
このサイクルにおける、システムによって起動および完了された書き込みトランザクションの数に応じて、現在のステータスＳｎｅｘｔを決定し、
Ａｎｅｘｔの選択：ステータスＳｎｅｘｔに応じてｅｐｓ確率で、Ｑテーブルのうち、ステータスＳｎｅｘｔ下で最高評価スコアが存在するアクションＡｎｅｘｔを選択し、ＳｎｅｘｔにおけるアクションＡｎｅｘｔを１-ｅｐｓ確率でランダムに選択する。

行動価値学習：
Ｑ[Ｓｃ、Ａｃ]＝Ｑ[Ｓｃ、Ａｃ]＋Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｒａｔｅ＊（Ｒ＋０．５＊Ｑ[Ｓｎｅｘｔ、Ａｎｅｘｔ]－Ｑ[Ｓｃ、Ａｃ]）
Ａｃ＝Ａｎｅｘｔ、Ｓｃ＝Ｓｎｅｘｔとし、Ａｃにおける行動を実行し、ＴＸＬｏｇＭｇｒの書き込み間隔Ｐ１と、ＴＸｍｓｇＭｇｒの送信間隔Ｐ２とを調整する。

表１に示すように、ステータス空間Ｓを定義する。

表１

表２に示すように、行動空間Ｓを定義する。

表２

行動価値テーブルＱを定義する。ランダム正規初期化：Ｑ[ｉ、ｊ]はステータスＳｉでの行動Ａｊの価値である。表３を参照する。

表３

学習率ＬｅａｒｎｉｎｇＲａｔｅを０．１と定義し、
利用率ｅｐｓを０．７と定義し、
ＴＸＬｏｇＭｇｒ書き込み間隔を１５０ｕｓとし、
ＴＸｍｓｇＭｇｒ送信間隔を３０ｕｓとした。

Ｓ２０１：システム初期化
このサイクルにおける、システムによって起動および完了された書き込みトランザクションの数に応じて、初期化ステータスＳｉｎｉｔ（例えば、現在のシステムは５分以内に５０００トランザクションを起動し、４０００トランザクションを完了すると、ＳｉｎｉｔはＳ４となる。）を決定する。
Ａｉｎｉｔの初期化選択：現在のステータスＳｉｎｉｔに応じてｅｐｓ確率で、Ｑテーブルのうち、ステータスＳｉｎｉｔ下で最高評価スコアが存在するアクションＡｉｎｉｔを選択し、Ｓ０におけるアクションＡｉｎｉｔを１-ｅｐｓ確率でランダムに選択する。（例えば、最後に選択されたＡｉｎｉｔがＡ８であれば、ＰＩ／Ｐ２パラメータはそれぞれ１０％アップする。）
Ａｃ＝Ａｉｎｉｔ、Ｓｃ＝Ｓｉｎｉｔとし、Ａｃにおける行動を実行し、ＴＸＬｏｇＭｇｒの書き込み間隔Ｐ１と、ＴＸｍｓｇＭｇｒの送信間隔Ｐ２とを設定する。
各ネットワーク要素Ｍａｓｔｅｒ／Ｓｌａｖｅ／Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒは、互いに通信接続を確立しており、本実施例において、各ネットワーク要素はマルチキャスト通信モードを採用し、同一のマルチキャストグループに参加している。

Ｓ０２：システム実行
ＴＸｍｓｇＭｇｒコンポーネントの通信最下層にＲＤＭＡデバイスとマルチキャスト通信プロトコルを採用し、ＴＸＬｏｇＭｇｒコンポーネントのストレージデバイスは、フラッシュメモリデバイスに基づく。前述の分散コミットプロトコルに従ってトランザクションコミットが行なわれ、この間、ＴＸＬｏｇＭｇｒの動作ポリシーは、Ｐ１により決定され、ＴＸｍｓｇＭｇｒの動作ポリシーは、Ｐ２により決定される。
現在の期間にトランザクションコミットにかかった平均時間を集計する。
現在の期間にシステムがトランザクションを起動した回数ＴＸＳｔａｒｔｓを集計する。
現在の期間にシステムがトランザクションを完了した回数ＴＸＥｎｄｓを集計する。

Ｓ２０３：システム動的更新
このサイクルでの環境報酬Ｒ（システムがこのサイクルでトランザクションを書き込むのにかかる平均時間が、以前の加速率に対するもの）を計算する。
このサイクルにおけるシステムのトランザクション起動数ＴＸＳｔａｒｔｓと完了数ＴＸＥｎｄｓに応じて、現在のステータスＳｎｅｘｔを決定する。
Ａｎｅｘｔの選択：ステータスＳｎｅｘｔに応じてｅｐｓ確率で、Ｑテーブルのうち、ステータスＳｎｅｘｔ下で最高評価スコアが存在するアクションＡｎｅｘｔを選択し、ＳｎｅｘｔにおけるアクションＡｎｅｘｔを１-ｅｐｓ確率でランダムに選択する。

Ｓ２０４：行動価値学習
Ｑ[Ｓｃ、Ａｃ]＝Ｑ[Ｓｃ、Ａｃ]＋Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｒａｔｅ＊（Ｒ＋０．５＊Ｑ[Ｓｎｅｘｔ、Ａｎｅｘｔ]－Ｑ[Ｓｃ、Ａｃ]）
Ａｃ＝Ａｎｅｘｔ、Ｓｃ＝Ｓｎｅｘｔとし、Ａｃにおける行動を実行し、ＴＸＬｏｇＭｇｒの書き込み間隔Ｐ１と、ＴＸｍｓｇＭｇｒの送信間隔Ｐ２とを調整する。

実施例３
本実施例では、トランザクション管理システムが提供される。図３を参照して、このシステムは、マスターノード３１、コーディネーターノード３２、および複数の参加ノード３３を含み、そのうち、コーディネーターノード３２が、マスターノード３１によって転送された外部から発せられた構造化照会言語ＳＱＬリクエストを受信し、コーディネーターノード３２が、ＳＱＬリクエストをサブリクエストＳｕｂＳＱＬに分解して、各該当の参加ノード３３に送信し、参加ノード３３が、サブリクエストＳｕｂＳＱＬを受信して処理し、サブリクエストＳｕｂＳＱＬの実行ステータス情報をコーディネーターノード３２及び／又は他の参加ノード３３に送信し、他の参加ノード３３がそれぞれのサブリクエストＳｕｂＳＱＬを処理した実行ステータス情報を受信し、参加ノード３３が、マスターノード３１またはコーディネーターノード３２が発したステータス照会情報に応じて、現在参加ノード３３の既存のローカルトランザクションステータスの集合をフィードバックするよう構成されている。

マスターノード３１は、システムと外界、すなわちユーザとのインタラクションの役割を果たし、マスターノード３１により、ユーザから発せられたＳＱＬリクエストを受け付けることで、本実施例におけるトランザクション管理フローをさらに起動する。そして、マスターノード３１は、コーディネーターノード３２または参加ノード３３に照会リクエストを選択的に送信し、その応答メッセージを待つことができる。

マスターノード３１は、ＳＱＬリクエストをコーディネーターノード３２に送信する。コーディネーターノード３２は、マスターノード３１と各参加ノード３３との間の中継の役割を果たし、コーディネーターノード３２は、ＳＱＬリクエストを分解してサブリクエストＳｕｂＳＱＬを得た後、サブリクエストＳｕｂＳＱＬを各々の参加ノード３３に送信して処理実行を行う。また、コーディネーターノード３２は、参加ノード３３から送信された関連実行ステータス情報をも受信し、参加ノード３３のステータスを記録する一方で、マスターノード３１が発した照会リクエストに応答することもできる。

参加ノード３３は、コーディネーターノード３２が送信したサブリクエストＳｕｂＳＱＬを受信して処理し、サブリクエストＳｕｂＳＱＬの実行ステータス情報をコーディネーターノード３２及び／又は他の参加ノード３３に送信し、また、同時に他の参加ノード３３が送信した実行ステータス情報を受信することができる。これにより、参加ノード３３自身が情報を取得して決定することができるため、システムの柔軟性が向上し、システムの輻輳率が低下する。

幾つかの実施例では、コーディネーターノード３２がマスターノード３１によって転送された外部から発せられた構造化照会言語ＳＱＬリクエストを受信することにおいて、マスターノード３１がＳＱＬリクエストを転送するときに、さらに警報タイマーを起動することを含んでもよい

幾つかの実施例では、コーディネーターノード３２がＳＱＬリクエストをサブリクエストＳｕｂＳＱＬに分解して、各該当の参加ノード３３に送信することは、コーディネーターノード３２が参加ノード３３毎にＳＱＬリクエストをサブリクエストＳｕｂＳＱＬに分解し、参加ノード３３のネットワークパラメータを設定すること、を含んでもよく、ネットワークパラメータには、ログＴＸＬｏｇＭｇｒパラメータ、メッセージＴＸｍｓｇＭｇｒパラメータ、タイムアウト時刻情報の少なくとも１つが含まれる。適切なネットワークパラメータは、システムのトランザクション処理効率を向上することができる。

幾つかの実施例において、参加ノード３３のネットワークパラメータは、さらに、コーディネーターノード３２が参加ノード３３の中から、マスターノード３１に返信する特定の参加ノード３３情報を指定することを含んでもよい。参加ノード３３は、マスターノード３１が発した照会リクエストを直接返信することができるが、コーディネーターノード３２はそれまでに多数の参加ノード３３の中から、マスターノード３１に返信する特定の参加ノード３３を指定することができる。

幾つかの実施例において、コーディネーターノード３２は、ＴＸｍｓｇＭｇｒにより、該当する参加ノード３３にネットワークパラメータを送信する。

幾つかの実施例において、参加ノード３３がサブリクエストＳｕｂＳＱＬを受信して処理することは、参加ノード３３が、レディ状態または中止状態になるまでローカルトランザクション実行操作を行うことを含んでもよい。

幾つかの実施例では、参加ノード３３がローカルトランザクション実行操作を行うことにおいて、中止状態に達すると、さらに、参加ノード３３がロールバックｒｏｌｌｂａｃｋ動作を実行することを含む。

幾つかの実施例では、参加ノード３３がローカルトランザクション実行操作を行うことにおいて、レディ状態に達すると、さらに、レディ状態に対応する実行ステータス情報をコーディネーターノード３２及び／又は他の参加ノード３３に送信し、レディ状態をローカルストレージに書き込むことを含んでもよい。

幾つかの実施例では、他の参加ノード３３がそれぞれのサブリクエストＳｕｂＳＱＬを処理した実行ステータス情報を受信した後、さらに、ローカルの実行ステータス情報と、受信した他のノードによって処理されたサブリクエストＳｕｂＳＱＬの実行ステータス情報とを、ローカルトランザクションステータスの集合にマージし、ローカルストレージに書き込むことを含んでもよい。

幾つかの実施例では、参加ノード３３が、マスターノード３１及び／又はコーディネーターノード３２にグローバルトランザクションステータス照会メッセージを発行し、トランザクションＴＸの最新のステータスをアクティブに照会することを含んでもよい。

幾つかの実施例では、コーディネーターノード３２が、マスターノード３１によって転送された外部から発せられた構造化照会言語ＳＱＬリクエストを受信する前に、さらに、システムを初期化することと、マスターノード３１、コーディネーターノード３２及び参加ノード３３をマルチキャストグループに追加することと、事前設定された時間長内にシステムによって起動と完了されたトランザクション状況を集計することと、システムによって起動と完了されたトランザクション状況に基づいて、ログＴＸＬｏｇＭｇｒパラメータ、メッセージＴＸｍｓｇＭｇｒパラメータの値を設定することと、を含む。

本実施例により提供されるトランザクション管理システムでは、コーディネーターノード３２が、マスターノード３１によって転送された外部から発せられた構造化照会言語ＳＱＬリクエストを受信し、コーディネーターノード３２が、ＳＱＬリクエストをサブリクエストＳｕｂＳＱＬに分解して、各該当の参加ノード３３に送信し、参加ノード３３が、サブリクエストＳｕｂＳＱＬを受信して処理し、サブリクエストＳｕｂＳＱＬの実行ステータス情報をコーディネーターノード３２及び／又は他の参加ノード３３に送信し、他の参加ノード３３がそれぞれのサブリクエストＳｕｂＳＱＬを処理した実行ステータス情報を受信し、参加ノード３３が、マスターノード３１またはコーディネーターノード３２が発したステータス照会情報に応じて、現在参加ノード３３の既存のローカルトランザクションステータスの集合をフィードバックする。これによって、各参加ノード３３によっても実行ステータス情報に対する個別の送受信、およびステータス照会情報へのフィードバックを行うことができ、システムの柔軟性が向上し、輻輳率が低減し、トランザクション処理効率が向上する。

実施例４
本実施例は、ネットワーク機器をさらに提供する。図４に示すように、このネットワーク機器は、プロセッサ４１と、メモリ４２と、通信バス４３とを備え、通信バス４３が、プロセッサ４１とメモリ４２との間の接続通信を実現するためのものであり、プロセッサ４１が、メモリ４２に記憶された１つまたは複数のコンピュータプログラムを実行して、上記の各実施例におけるトランザクション管理方法のステップを実現することに用いられる。ここで再び贅言しない。

本実施例は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体をさらに提供し、当該コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、情報（コンピュータ読み取り可能な命令、データ構造、コンピュータプログラムモジュール、又はその他のデータ）を記憶するための任意の方法または技術において実施される、揮発性または不揮発性、リムーバブルまたは非リムーバブルメディアを含む。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ：読み取り専用メモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリやその他のメモリ技術、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、その他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージやその他の磁気記憶システム、あるいは所望の情報を記憶することができかつコンピュータからアクセス可能な任意のその他の媒体を含むが、これらに限らない。

本実施例におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、１つまたは複数のコンピュータプログラムを記憶するために使用でき、記憶された１つまたは複数のコンピュータプログラムは、上述した各実施例におけるトランザクション管理方法の少なくとも１つのステップを実現するように、プロセッサによって実行され得る。

本実施例は、コンピュータプログラム（またはコンピュータソフトウェアと称する）をさらに提供し、このコンピュータプログラムは、コンピュータ可読媒体に配布され、コンピューティングシステムによって実行されて、上述した各実施例におけるトランザクション管理方法の少なくとも１つのステップを実現することができる。

本実施例は、上述のようなコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能なシステムを含むコンピュータプログラム製品も提供する。本実施例におけるコンピュータ読み取り可能なシステムは、上述のようなコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含んでもよい。

このように、上記に開示された方法の全部または一部のステップ、システム、システムにおける機能モジュール／ユニットは、ソフトウェア（計算システムが実行可能なコンピュータプログラムコードによって実現可能）、ファームウェア、ハードウェア及びその適切な組み合わせとして実装されてもよいことは、当業者にとって明らかである。ハードウェアの実施形態において、上述の説明で述べた機能モジュール／ユニットの間の分割は、必ずしも物理コンポーネントの分割に対応するわけではなく、例えば、１つの物理コンポーネントが複数の機能を有していてもよいし、１つの機能またはステップが複数の物理コンポーネントによって協動して実行されてもよい。幾つかの物理コンポーネント又は全ての物理コンポーネントは、中央処理装置、デジタルシグナルプロセッサ、又はマイクロプロセッサなどのプロセッサにより実行されるソフトウェアとして実装されてもよいし、ハードウェアとして実装されてもよいし、専用集積回路などの集積回路として実装されてもよい。

また、当業者によく知られているように、通信媒体は通常、コンピュータ読取可能な命令、データ構造、コンピュータプログラムモジュール、または搬送波や他の伝送機構などの変調データ信号内のその他のデータを含み、任意の情報配信媒体を含むことができる。従って、本願は、ハードウェアとソフトウェアとのいかなる特定の組合せに制限されない。

以上は、本願実施例に対して具体的な実施形態をあわせて更に詳細に説明したものであり、本願の具体的説実施形態は、これらの説明に限ったものであると認定できない。当業者にとっては、本願の構想を逸脱することなく、いくつかの簡単な推論や置換をすることが可能であり、いずれも本願の保護範囲に属するものと見なすべきである。

Claims (12)

1. コーディネーターノードが、マスターノードによって転送された外部から発せられた構造化照会言語ＳＱＬリクエストを受信することと、
   前記コーディネーターノードが、前記ＳＱＬリクエストをサブリクエストＳｕｂＳＱＬに分解して、各該当の参加ノードに送信することと、
   参加ノードが、前記サブリクエストＳｕｂＳＱＬを受信して処理し、前記サブリクエストＳｕｂＳＱＬの実行ステータス情報をコーディネーターノード及び／又は他の参加ノードに送信し、他の参加ノードがそれぞれのサブリクエストＳｕｂＳＱＬを処理した実行ステータス情報を受信することと、
   前記参加ノードが、前記マスターノードが発したステータス照会情報に応じて、現在前記参加ノードの既存のローカルトランザクションステータスの集合をフィードバックすることと、を含む、
   ことを特徴とするトランザクション管理方法。
2. 前記のコーディネーターノードがマスターノードによって転送された外部から発せられた構造化照会言語ＳＱＬリクエストを受信することにおいて、前記マスターノードがＳＱＬリクエストを転送するときに、さらに、
   警報タイマーを起動することを含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載のトランザクション管理方法。
3. 前記のコーディネーターノードが前記ＳＱＬリクエストをサブリクエストＳｕｂＳＱＬに分解して、各該当の参加ノードに送信することは、
   前記コーディネーターノードが、前記参加ノード毎に、前記ＳＱＬリクエストをサブリクエストＳｕｂＳＱＬに分解し、前記参加ノードのネットワークパラメータを設定すること、を含み、前記ネットワークパラメータには、ログＴＸＬｏｇＭｇｒパラメータ、メッセージＴＸｍｓｇＭｇｒパラメータ、タイムアウト時刻情報の少なくとも１つが含まれる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のトランザクション管理方法。
4. 前記参加ノードのネットワークパラメータには、さらに、
   前記コーディネーターノードが前記参加ノードの中から、前記マスターノードに返信する特定の参加ノード情報を指定することが含まれる、
   ことを特徴とする請求項３に記載のトランザクション管理方法。
5. 前記コーディネーターノードは、前記メッセージＴＸｍｓｇＭｇｒパラメータにより、該当する前記参加ノードに前記ネットワークパラメータを送信する、
   ことを特徴とする請求項４に記載のトランザクション管理方法。
6. 前記の参加ノードが前記サブリクエストＳｕｂＳＱＬを受信して処理することは、
   前記参加ノードが、レディ状態または中止状態になるまでローカルトランザクション実行操作を行うこと、を含む、
   ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のトランザクション管理方法。
7. 前記参加ノードがローカルトランザクション実行操作を行うことにおいて、中止状態に達すると、
   前記参加ノードがロールバックｒｏｌｌｂａｃｋ動作を実行することをさらに含む、
   ことを特徴とする請求項６に記載のトランザクション管理方法。
8. 前記参加ノードがローカルトランザクション実行操作を行うことにおいて、レディ状態に達すると、
   レディ状態に対応する実行ステータス情報を前記コーディネーターノード及び／又は他の参加ノードに送信し、前記レディ状態をローカルストレージに書き込むことをさらに含む、
   ことを特徴とする請求項６に記載のトランザクション管理方法。
9. 前記の他の参加ノードがそれぞれのサブリクエストＳｕｂＳＱＬを処理した実行ステータス情報を受信した後、さらに、
   ローカルの実行ステータス情報と、受信した他のノードによって処理されたサブリクエストＳｕｂＳＱＬの実行ステータス情報とを、前記ローカルトランザクションステータスの集合にマージし、ローカルストレージに書き込むこと、を含む、
   ことを特徴とする請求項８に記載のトランザクション管理方法。
10. 前記参加ノードが、マスターノード及び／又はコーディネーターノードにグローバルトランザクションステータス照会メッセージを発行し、トランザクションＴＸの最新のステータスをアクティブに照会すること、をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のトランザクション管理方法。
11. 前記コーディネーターノードが、マスターノードによって転送された外部から発せられた構造化照会言語ＳＱＬリクエストを受信する前に、さらに、
    システムを初期化することと、
    前記マスターノード、コーディネーターノード及び参加ノードをマルチキャストグループに追加することと、
    事前設定された時間長内にシステムによって起動と完了されたトランザクション状況を集計することと、
    前記システムによって起動と完了されたトランザクション状況に基づいて、ログＴＸＬｏｇＭｇｒパラメータ、メッセージＴＸｍｓｇＭｇｒパラメータの値を設定することと、を含む、
    ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のトランザクション管理方法。
12. マスターノードと、コーディネーターノードと、複数の参加ノードとを含み、
    前記コーディネーターノードが、マスターノードによって転送された外部から発せられた構造化照会言語ＳＱＬリクエストを受信し、
    前記コーディネーターノードが、前記ＳＱＬリクエストをサブリクエストＳｕｂＳＱＬに分解して、各該当の参加ノードに送信し、
    参加ノードが、前記サブリクエストＳｕｂＳＱＬを受信して処理し、前記サブリクエストＳｕｂＳＱＬの実行ステータス情報をコーディネーターノード及び／又は他の参加ノードに送信し、他の参加ノードがそれぞれのサブリクエストＳｕｂＳＱＬを処理した実行ステータス情報を受信し、
    前記参加ノードが、前記マスターノードが発したステータス照会情報に応じて、現在前記参加ノードの既存のローカルトランザクションステータスの集合をフィードバックするよう構成されている、
    ことを特徴とするトランザクション管理システム。