[发明专利]用于并发性控制的技术

说明书

提供了一种用于系统中的事务的并发性控制的技术，所述系统包括访问数据库系统的多个应用实例。该技术的方法实现由数据库系统执行，并且包括：从多个应用实例中的第一应用实例接收(S502)指示事务开始的事务开始请求，以在事务进行时针对不属于该事务的访问请求锁定数据库系统中存储的数据；在事务进行时从多个应用实例中的第二应用实例接收(S504)对数据中的至少一部分数据的访问请求；以及基于检查访问请求是否属于该事务，控制(S506)对访问请求的接受。

技术领域

本公开总体上涉及并行计算的领域。具体地，提出了一种用于系统中的事务的并发性控制的技术，所述系统包括访问数据库系统的多个应用实例。该技术可以以方法、计算机程序、装置和系统来体现。

背景技术

在下一代(5G)移动通信网络中，存在围绕基于服务的架构(SBA)范例构建网络架构的总体趋势，这意味着将存在诸如核心网络(CN)之类的网络域，在网络域中，功能组件被定义为“服务”，即自包含的功能，该“服务”可以以隔离的方式进行修改(而不影响其他服务)。服务将可能以无状态方式构建，即服务的应用逻辑和数据上下文将被分离，这意味着服务通常会将其上下文在外部存储在专有数据库中。尽管这种架构将实现各种云基础设施特征，如自动扩展或自动修复，但是服务的无状态性质也意味着相同或不同服务的多个实例可能需要同时访问同一数据，从而潜在地导致竞争状况(race condition)。如果不能在这些访问之间提供适当的并发性控制，则后果可能是例如由于对已经由其他实例更新的数据的重写而导致的系统上的状态的不一致。一个示例是当进行需要改变用户设备(UE)的会话上下文的某些会话管理动作(例如，会话建立或会话修改)时，以及当针对影响相同用户路径的相同UE同时发生切换时。

图1中示出了竞争状况处理是必需的示例性情况，其中不同服务的实例访问UE会话上下文数据库中存储的属性。在该过程的步骤1中，服务A的实例从数据库中读取属性Y，该属性Y被成功地返回。然后，服务A的实例检查属性Y的值，并且如果该属性具有某个值(Y＝A)，则执行过程1，该过程1可以涉及其他服务和多个数据库访问(不仅读取，而且写入)。在步骤2中，另一服务B的实例可以同样地读取属性X并在属性X具有某个值(X＝M)时开始过程2，以使得然后同时进行这些过程。图中指示的步骤3、4a和5是过程1的一部分，其中属性X在步骤4a中被修改。概括地讲，例如，示出了另一服务实例(即，服务C的实例)修改属性X，但是这也可以是服务A的实例。此外，在步骤4b(可以与过程1同时执行)中，服务D的实例将属性Y修改为与A不同的值。如上所述，由于值A是触发过程1(Y＝A)所必需的，因此过程1可能无效，并且可能需要执行回滚(rallback)功能。然而，回滚并非总是可以的，尤其是在过程可能触发其他过程以使得要回滚的变化被链接在一起时。

用于处理这种情况的并发性控制的各种技术是众所周知的。一种这样的技术是严格锁定(也称为显式锁定)，其中采用显式锁来处理竞争状况。这样的技术的示例在图2中示出，其中，服务A的实例X被授权对UE上下文数据库C中存储的记录R的排他性访问(读取、写入或两者)，其中，其他服务实例(例如实例Y(其可以是同一服务A的实例，或是需要访问同一记录R的另一服务B的实例))在尝试访问记录R时将被阻止，直到保持锁定的实例(即实例X)释放该锁定为止。

另一种技术是乐观锁定(optimistic locking)(也称为机会并发性控制(OCC))，该乐观锁定通常基于以下假设：多个事务可以频繁完成而不会互相干扰。使用OCC，在运行时，事务可以使用数据资源而无需获取对那些资源的锁定。在提交之前，每个事务都验证没有其他事务修改过它已读取的数据，其中可能需要的是：针对同一数据集的读取操作在任何OCC写入事务之前。如图3的示例所示，在一个变体中，数据库可以生成令牌(例如，其可以是记录R的最新更新的时间戳)并将令牌发送给读取记录R的实例，并且然后要求每个提交的事务在任何更新请求中发送该令牌。如果存在对记录R的后续写入，则令牌被更新(被无效)，并且因此，使用无效令牌更新记录R的所有其他尝试揭示冲突的修改，并且因此将失败。在这些情况下，提交的事务回滚并可以被重新开始。