Aislamiento: Los efectos de una Tx no son visibles a otros usuarios mientras no se confirmen. Una transacción en ejecución no puede revelar sus resultados a otras transacciones concurrentes antes de finalizar. Más aun, si varias transacciones, se ejecutan concurrentemente, los resultados deben ser los mismos que si ellas se hubieran ejecutado secuencialmente. Esto se conoce como seriabilidad debido a que su resultado es la capacidad de volver a cargar los datos iniciales y reproducir una serie de transacciones para finalizar con los datos en el mismo estado en que estaban después de realizar transacciones originales.
Responsable: el método de concurrencia: mecanismos, reglas, protocolos Durabilidad: Si el sistema falla no debe permitir que se pierdan las operaciones realizadas por Tx ya confirmadas. Responsable: el método o gestor de recuperación.
Estados y operaciones de una transacción
CONCEPTO DE TRANSACCIONES DE SISTEMAS Un sistema de procesamiento de transacciones (TPS por sus siglas en inglés) es un tipo de sistema de información. Un TPS recolecta, almacena, modifica y recupera toda la información generada por las transacciones producidas en una organización. Una transacción es un evento que genera o modifica los datos que se encuentran eventualmente almacenados en un sistema de información.
La base de un programa transaccional está en que gestiona los datos de forma que estos deben ser siempre consistentes (por ejemplo, si se realiza un pago con una tarjeta electrónica, la cantidad de dinero de la cuenta sobre la que realiza el cargo debe disminuir en la misma cantidad que la cuenta que recibe el pago, de no ser así, ninguna de las dos cuentas se modificará), si durante el transcurso de una transacción ocurriese algún error, el TPS debe poder deshacer las operaciones realizadas hasta ese instante.
Si bien este tipo de integridad es que debe presentar cualquier operación de procesamiento de transacciones por lotes, es particularmente importante para el procesamiento de transacciones on-line: Sin las debidas precauciones, en una transacción podría ocurrir una reserva doble.
Características de los sistemas de procesamiento de transacciones Respuesta rápida En este tipo de sistemas resulta crítico que exista un rendimiento elevado con tiempos de respuesta cortos. Una empresa no puede permitirse tener clientes esperando por una respuesta del SPT; el tiempo total transcurrido desde que se inicia la transacción hasta que se produce la salida correspondiente debe ser del orden de unos pocos segundos o menos.
Fiabilidad Muchas organizaciones basan su fiabilidad en los SPT; un fallo en un SPT afectará negativamente a las operaciones o incluso parará totalmente el negocio. Para que un SPT sea efectivo, su tasa de fallos debe ser muy baja. En caso de fallo de un SPT, debe existir algún mecanismo que permita una recuperación rápida y precisa del sistema. Esto convierte en esencial la existencia procedimientos de copia de seguridad y de recuperación ante fallos correctamente diseñados.
Inflexibilidad Un SPT requiere que todas las transacciones sean procesadas exactamente de la misma forma, independientemente del usuario, el cliente o la hora del día. Si los SPT fuesen flexibles, habría entonces demasiadas posibilidades de ejecutar operaciones no estándar. Por ejemplo, una aerolínea comercial necesita aceptar de forma consistente reservas de vuelos realizadas por un gran número de agencias de viaje distintas; aceptar distintos datos de transacción de cada agencia de viajes supondría un problema.
Procesamiento controlado El procesamiento en un SPT debe apoyar las operaciones de la organización. Por ejemplo, si una organización establece roles y responsabilidades para determinados empleados, el SPT debe entonces mantener y reforzar este requisito.
PLANIFICACION Y RECUPERABILIDAD Clasificación de planificaciones: _ Recuperables: una vez que una T ha confirmado nunca será necesario deshacerla. _ No recuperables: no satisfacen la condición anterior ( no se deben permitir). _ Una planificación P es recuperable si ninguna transacción T de P se confirma antes de que se hayan confirmado todas las transacciones T’ que han escrito un elemento que T lee posteriormente.
La anterior es no recuperable porque T2 se confirma antes de que lo haga T1; si T1 fallara se dificultaría la recuperación Se transformaría en una planificación recuperable si posponemos la confirmación de T2 hasta después de la de T1
Puede ocurrir el fenómeno de restauración en cascada (Aborto en cascada): una transacción no confirmada debe deshacerse porque leyó un elemento de una transacción fallida.
(Aborto en cascada): una transacción no confirmada debe deshacerse porque leyó un elemento de una transacción fallida.
Planificación sin abortos en cascada: si toda transacción de la planificación solo lee elementos escritos por transacciones confirmadas. Por ejemplo: Planificaciones estrictas: las transacciones no pueden leer ni escribir de un gránulo x hasta que se confirme la última transacción que escribió x (fáciles de recuperar).
SERIABILIDAD DE TRANSACCIONES La serialización es el criterio de lo correcto, para el control de la concurrencia. Un conjunto entrelazado de transacciones es correcto si es serializable. Es decir si produce el mismo resultado mediante la ejecución en serie de las mismas transacciones. Dado un conjunto de transacciones entrelazadas, cualquier ejecución de esas transacciones se dice que es una calendarización (“scheduling”)
Esta es la ejecución de esta aseveración: 1. – Las transacciones individuales son tomadas como correctas es decir, se da por hecho que transforman un estado correcto de la base de datos en otro estado correcto. 2. – Por lo tanto también es correcta la ejecución de una transacción a la vez en cualquier orden serial y se dice en cualquier orden serial debido a que las transacciones individuales son consideradas independientes entre sí. 3. – Por lo tanto una ejecución intercalada es correcta cuando equivale a una ejecución serial, es decir cuando es seriable.
Es la propiedad que garantiza que un plan de ejecución concurrente es equivalente al secuencial. Formas de planificar la seriabilidad: 1) por conflicto 2) por visión Por simplicidad solo se consideran las operaciones de lectura y escritura. No se consideran las operaciones de cálculo sobre los datos obtenidos.
Seriabilidad por conflicto Eliminar conflictos entre dos o mas transacciones Operaciones sobre los mismos datos en mas de una transacción * Tipos de operaciones: T1: lectura y T2: lectura No hay conflicto T1: lectura y T2: escritura ó T1: escritura y T2: lectura Conflicto: hay que respetar el orden T1: escritura y T2: escritura Conflicto: el orden afecta al valor final de la BD Se dice que hay conflicto cuando se consideran operaciones sobre los mismos datos en dos transacciones diferentes Un plan de ejecución se puede transformar en otro cambiando de orden las instrucciones y manteniendo la seriabilidad Todos estos planes son equivalentes al plan secuencial.
Seriabilidad por visión Se basa en definir una regla de equivalencia menos estricta que la de conflicto. Pero basándose solo en las operaciones de lectura y escritura. Se puede considerar como un refinamiento de la equivalencia por conflicto.
Pruebas de seriabilidad Hacer la prueba de seriabilidad después de ejecutar el plan es un poco tarde. El objetivo es desarrollar un protocolo de control de concurrencia que asegure la seriabilidad. No suele analizar el grafo de precedencia. Lo habitual es imponer restricciones que aseguren la seriabilidad del plan. Las pruebas sirven para ayudar a comprender los protocolos de control de concurrencia
SOPORTE DE LAS TRANSACCIONES EN SQL Definición de transacciones SQL _ Inicio de transacción: es implícito en SQL _ Final de transacción: en SQL _ COMMIT _ ROLLBACK _ Características de una transacción SQL _ mediante SET TRANSACTION _ se puede fijar _ Modo de acceso _ Tamaño del área de diagnóstico _ Nivel de aislamiento
Características de una transacción especificables en SQL:
Violaciones posibles con aislamiento < SERIALIZABLE: _ Lectura sucia: una transacción T1 puede leer la actualización de T2 que todavía no ha confirmado. Si T2 aborta, T1 habría leído un dato incorrecto. _ Lectura no reproducible: Si una transacción lee dos veces un mismo dato y en medio una transacción lo modifica, verá valores diferentes para el dato. _ Fantasmas: una transacción T1 puede leer un conjunto de filas (que cumplan una condición). Si una transacción T2 inserta una fila que también cumple la condición y T1 se repite verá un fantasma, una fila que previamente no existía.
Violaciones posibles según el nivel de aislamiento
EJEMPLO DE TRANSACCION EN SQL EXEC SQL WHENEVER SQLERROR GOTO UNDO; EXEC SQL SET TRANSACTION READ WRITE ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE; EXEC SQL INSERT INTO EMPLEADO (ENOMBRE,DNO,SALARIO) VALUES (‘Miguel López’,’2’,35000); EXEC SQL UPDATE EMPLEDO SET SALARIO=SALARIO*1,1 WHERE DNO=2; EXEC SQL COMMIT; FINAL: UNDO: EXEC SQL ROLLBACK
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