13.9. Total Order ベースのコミットプロトコル


Total Order ベースのプロトコルは、マルチマスタースキーム (このコンテキストでは、マルチマスタースキームは、すべてのノードが Data Grid に実装された (optimistic/pessimist) ロックモードとしてすべてのデータを更新できることを意味します) です。このコミットプロトコルは、メッセージの完全な順序付けされた配信の概念に依存します。これは、メッセージのセットを提供する各ノードが同じ順序で配信されることを意味します。

このプロトコルには、この利点があります。

  1. トランザクションは、それらを受信するノードによって同じ順序で配信されるため、1 つのフェーズでコミットできます。
  2. 分散のデッドロックを軽減します。

このアプローチの弱点は、その実装は、トランザクションとその変更を提供するノードごとに単一のスレッドに依存し、Transport でメッセージを完全に順序付けする若干のコストです。

したがって、このプロトコルは 競合が高い シナリオで最高のパフォーマンスを提供します。これは、シングルフェーズコミットを活用でき、配信スレッドはボトルネックではありません。

現在、Total Order ベースのプロトコルは、replicated および distributed モードの トランザクション キャッシュでのみ利用できます。

13.9.1. 概要

Total Order ベースのコミットプロトコルは、トランザクションが Data Grid によってコミットされる方法と、分離レベルと書き込みスキューが動作に影響する方法にのみ影響します。

書き込みスキューが無効になっていると、トランザクションは単一のフェーズでコミット/ロールバックできます。データの整合性は Transport によって保証され、キーのすべての所有者が同じ順序で設定された同じトランザクションを提供します。

一方、書き込みスキューを有効にすると、プロトコルは適合し、安全であれば 1 フェーズコミットを使用します。XaResource enlistment では、TransactionManager が 1 つのフェーズでコミットを要求し (最後のリソースコミットの最適化)、Data Grid キャッシュがレプリケートモードで設定されている場合に 1 つのフェーズを使用できます。各ノードが異なるキーサブセットで書き込みスキューチェック検証を実行するため、分散モードではこの最適化は安全ではありません。Synchronization enlistment では、Data Grid が唯一のリソースエンリストされたリソース (最後のリソースコミットの最適化) である場合、TransactionManager は情報を提供しないため、1 つのフェーズでコミットすることはできません。

13.9.1.1. 1 つのフェーズでのコミット

トランザクションが終了すると、Data Grid はトランザクション (およびその変更) を合計順に送信します。これにより、関連するすべての Data Grid ノードですべてのトランザクションが同じ順序で配信されます。その結果、トランザクションが配信されると、同じ状態 (有効な場合) で決定的な書き込みスキューチェックが実行され、同じ結果 (トランザクションのコミットまたはロールバック) が発生します。

図13.3 1 フェーズコミット

合計順序 1pc

上の図は、3 つのノードがある高レベルの例を示しています。Node1Node3 はそれぞれ 1 つのトランザクションを実行しており、両方のトランザクションが同じキーに書き込むことを想定できます。より興味深いものにするために、図の最初の色付きの円で表される、両方のノードが同時にコミットしようとすると仮定します。青い 円はトランザクション tx1 はトランザクション tx2 を表しています。どちらのノードも、トランザクションの変更とともに、合計順序でリモート呼び出しを実行します(to-send)。この時点で、すべてのノードが同じ配信順序で同意します (例: tx1 の後に tx2 が続きます)。次に、各ノードは tx1 を提供し、検証を実行し、変更をコミットします。tx2 についても同じステップが実行されますが、この場合検証に失敗し、トランザクションは関係するすべてのノードでロールバックされます。

13.9.1.2. 2 つのフェーズでのコミット

最初のフェーズでは、合計順に変更を送信し、書き込みスキューチェックが実行されます。書き込みスキューチェックの結果は、発信者に返されます。すべてのキーが正常に検証されたことを確認するとすぐに、TransactionManager に正の応答が付与されます。一方、負の応答を受信すると、TransactionManager に負の応答が返されます。最後に、トランザクションは TransactionManager リクエストに応じて 2 番目のフェーズでコミットまたは中止されます。

図13.4 2 フェーズコミット

合計順序 2pc

上の図は、最初の図で説明したシナリオを示していますが、2 つのフェーズを使用してトランザクションをコミットします。tx1 が配信されると検証が実行され、TransactionManager に応答します。次に、TransactionManagertx1 の 2 番目のフェーズをリクエストする前に、tx2 が配信されると仮定します。この場合、tx2 はキューに入れられ、tx1 が完了した場合にのみ検証されます。最終的に、tx1TransactionManager は 2 番目のフェーズ(コミット)を要求し、すべてのノードが tx2 の検証を自由に実行できます。

13.9.1.3. トランザクションリカバリー

現在、トランザクションリカバリー は Total Order ベースのコミットプロトコルでは使用できません。

13.9.1.4. 状態遷移

簡略化のため、Total Order ベースコミットプロトコルは、現在の状態遷移のブロッキングバージョンを使用しています。主な相違点は以下のとおりです。

  1. 状態遷移中にトランザクションを配信します。
  2. 状態遷移制御メッセージ(CacheTopologyControlCommand)は、合計順序で送信されます。

これにより、状態遷移と、すべてのノードであるトランザクション配信間の同期が可能になります。ただし、新しい参加者に関連する新しい合計順序を見つけるには、トランザクションは状態遷移の開始前に送信され(つまり、状態遷移の開始後に送信される)再送信する必要があります。

図13.5 トランザクション中のノード参加

st 中の total order ジョイング

上の図は、ノードの参加 を示しています。シナリオでは、tx2topologyId=1 で送信されますが、受信時に topologyId=2 にあります。そのため、トランザクションは新規ノードに関連する再送信されます。

13.9.2. 設定

キャッシュで total order を使用するには、jgroups.xml 設定ファイルに TOA プロトコルを追加する必要があります。

jgroups.xml

<tom.TOA />
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注記

詳細は JGroups Manual を参照してください。

注記

JGroups が total order を保証する方法の詳細は、link::http://jgroups.org/manual/index.html#TOA[TOA manual] を確認してください。

また、トランザクション設定 に示すように、<transaction> 要素に protocol=TOTAL_ORDERを設定する必要があります。

13.9.3. いつ使用するか?

Total order は、書き込み集約型およびコンテンツ化されたワークロードで使用される利点を示します。ロックキーの競合を回避します。

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