İki aşamalı taahhüt

İki aşamalı taahhüt (2PC), bilgisayar bilimlerinde birden fazla veri tabanı veya kaynak arasında bir işlemin tutarlılığını sağlamak için kullanılan dağıtılmış bir algoritmadır. Katılan tüm düğümlerin işlemi taahhüt etmesini veya hiçbirinin yapmamasını garanti eder, böylece veri bütünlüğünü korur ve dağıtılmış sistemlerdeki tutarsızlıkları önler.

İki Aşamalı Taahhüdün Kökeninin Tarihi ve İlk Sözü

İki aşamalı taahhüt kavramı ilk olarak 1974 yılında EW Dijkstra tarafından "Eşzamanlı Programlama Kontrolünde Bir Sorunun Çözümü" başlıklı makalesinde tanıtıldı. Daha sonra, 1981'de iki aşamalı taahhüt protokolü, Jim Gray ve Andreas Reuter tarafından etkili makaleleri "İşlem İşleme: Kavramlar ve Teknikler"de resmi olarak tanımlandı.

İki Aşamalı Taahhüt Hakkında Ayrıntılı Bilgi

İki aşamalı taahhüt, birden fazla düğümün veya veri tabanının dahil olduğu dağıtılmış işlemleri yönetmek için tasarlanmıştır. Tüm düğümlerin, işlemin gerçekleştirilmesi veya iptal edilmesi konusunda hemfikir olmasını sağlamak önemlidir. Protokol iki aşamada çalışır: hazırlık aşaması ve taahhüt aşaması.

Hazırlık aşamasında:

1. Koordinatör düğüm, katılan tüm düğümlere bir hazırlık isteği gönderir.
2. Her katılımcı bir anlaşma (EVET) veya anlaşmazlık (HAYIR) ile yanıt verir.
3. Herhangi bir katılımcı aynı fikirde değilse koordinatör tüm düğümlere işlemi iptal etmeleri talimatını verir.

Taahhüt aşamasında:

1. Hazırlık aşamasında tüm katılımcılar kabul ederse (EVET), koordinatör tüm düğümlere bir taahhüt isteği gönderir.
2. Taahhüt talebinin alınması üzerine her katılımcı gerekli değişiklikleri kalıcı hale getirerek işlemi sonuçlandırır.
3. Hazırlık aşamasında herhangi bir katılımcı aynı fikirde değilse (HAYIR), koordinatör tüm düğümlere bir iptal isteği gönderir ve işlem geri alınır.

İki Aşamalı Taahhüdün İç Yapısı ve Nasıl Çalışır?

İki aşamalı taahhüt aşağıdaki bileşenleri içerir:

1. Koordinatör: İşlemin başlatılmasından ve yönetilmesinden sorumludur. Katılan tüm düğümlerle iletişim kurar ve onların yanıtlarına göre işlemin gerçekleştirilip gerçekleştirilmeyeceğini belirler.

2. Katılımcılar: İşleme dahil olan düğümler veya veritabanları. Koordinatörün hazırlık talebine anlaşma veya anlaşmazlık ile yanıt verirler.

3. İşlem Günlüğü: Her katılımcı, işlem sırasında yapılan tüm değişiklikleri kaydeden bir işlem günlüğü tutar. Bu günlük, gerektiğinde değişikliklerin geri alınabilmesini sağlamaya yardımcı olur.

Algoritma şu şekilde ilerler:

1. Koordinatör tüm katılımcılara bir hazırlık isteği göndererek hazırlık aşamasını başlatır.

2. Her katılımcı, işlemi gerçekleştirip gerçekleştiremeyeceği konusunda oy verir (kabul eder veya etmez).

3. Koordinatör tüm oyları toplar ve işlemin gerçekleştirilip gerçekleştirilmeyeceğine veya iptal edilip edilmeyeceğine karar verir.

4. Taahhüt aşamasında koordinatör, hazırlık aşamasının sonucuna göre tüm katılımcılara bir taahhüt veya iptal isteği gönderir.

5. Katılımcılar, değişiklikleri kalıcı olarak uygulayarak veya işlemi geri alarak nihai kararı uygularlar.

İki Aşamalı Taahhüdün Temel Özelliklerinin Analizi

İki aşamalı taahhüt birkaç temel özellik sunar:

1. Atomiklik: Kısmi veya tutarsız güncellemelerden kaçınarak ya tüm düğümlerin taahhütte bulunmasını ya da hiçbirinin taahhütte bulunmamasını sağlar.

2. Tutarlılık: Protokol, arıza durumunda bile sistemin tutarlı kalmasını garanti eder.

3. Dayanıklılık: İşlem gerçekleştirildikten sonra değişiklikler kalıcı hale gelir ve sistem arızalarından kurtulur.

4. Doğayı Engellemek: İki aşamalı taahhüt, engelleyici bir yapıya sahiptir; bu, katılımcılardan süresiz olarak yanıt bekleyebileceği ve potansiyel gecikmelere yol açabileceği anlamına gelir.

İki Aşamalı Taahhüt Türleri

Aşağıdakiler de dahil olmak üzere iki aşamalı taahhüt protokolünün varyasyonları vardır:

İki Aşamalı Taahhüdü Kullanma Yolları, Sorunlar ve Çözümleri

İki aşamalı taahhüt, aşağıdakiler gibi çeşitli alanlarda uygulamalar bulur:

1. Veritabanı Yönetimi: Dağıtık veritabanı sistemlerinde tutarlılık ve bütünlüğün sağlanması.

2. E-ticaret İşlemleri: Çevrimiçi satın almalar sırasında birden fazla sunucudaki işlemleri yönetme.

Ancak protokolün bazı sınırlamaları vardır:

1. Engelleme: 2PC'nin engelleme özelliği, özellikle büyük ölçekli sistemlerde performans sorunlarına yol açabilir.

2. Tek Arıza Noktası: Koordinatör tek bir başarısızlık noktası olarak hareket eder; çökerse tüm işlem süreci başarısız olabilir.

Bu sorunları azaltmak için bazı çözümler şunları içerir:

1. Optimizasyonlar: Engelleme sorunlarını azaltmak için istekli taahhüt veya engellemeyen taahhüt stratejileri gibi optimizasyon tekniklerinin uygulanması.

2. Koordinatör Fazlalığı: Hata toleransını geliştirmek için bir yük devretme mekanizmasıyla koordinatör yedekliliğinin tanıtılması.

Ana Özellikler ve Benzer Terimlerle Diğer Karşılaştırmalar

İki Aşamalı Taahhütle İlgili Geleceğin Perspektifleri ve Teknolojileri

Dağıtılmış sistemler gelişmeye devam ettikçe daha verimli ve hataya dayanıklı işlem protokolleri ortaya çıkabilir. Araştırmacılar, sınırlamaları ve ölçeklenebilirlik sorunlarını ele almak için Raft, Paxos ve Two-phase commit'in çeşitleri gibi alternatifleri araştırıyorlar. Ek olarak, fikir birliği algoritmaları ve makine öğrenimindeki gelişmeler, dağıtılmış anlaşmaya ulaşmanın yeni yollarına yol açabilir.

Proxy Sunucuları Nasıl Kullanılabilir veya İki Aşamalı Taahhütle İlişkilendirilebilir

Proxy sunucuları, istemciler ve sunucular arasında aracı görevi görerek istemciler adına istekleri ve yanıtları yönetir. İki aşamalı taahhütle doğrudan ilişkili olmasa da proxy sunucular, işlemlerin birden fazla arka uç sunucusuna dağıtılmasında önemli bir rol oynayabilir.

İstemciler bir proxy sunucusu aracılığıyla dağıtılmış işlemleri başlattığında, proxy, İki aşamalı taahhüt protokolüne katılarak istekleri akıllı bir şekilde farklı arka uç düğümlerine yönlendirebilir. Bu, dağıtılmış sistemlerde yük dengelemeye ve gelişmiş hata toleransına olanak tanır. Üstelik proxy sunucular yanıtları önbelleğe alabilir, arka uç düğümlerindeki yükü azaltabilir ve genel sistem performansını iyileştirebilir.

İlgili Bağlantılar

• Dağıtılmış İşlemler: İki Aşamalı Kesinleştirme Protokolü
• İki Aşamalı Kesinleştirme Protokolü Kılavuzu
• Mutabakat Protokolleri: İki Aşamalı Taahhüt ve Paxos
• Raft Konsensüs Algoritmasını Anlamak
• Paxos Basitleştirildi

Sonuç olarak, İki Aşamalı Taahhüt, birden fazla düğüm arasında işlem tutarlılığını korumak için çok önemli bir dağıtılmış algoritmadır. Engelleyici doğasına ve koordinatör güvenlik açığına rağmen, çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaya devam etmektedir. Teknoloji geliştikçe, araştırmacılar alternatifleri ve optimizasyonları keşfetmeye devam ediyor ve proxy sunucular, dağıtılmış sistemlerdeki etkinliğini artırabilir. İki aşamalı taahhüt protokolünün nüanslarını anlamak, sağlam ve güvenilir dağıtılmış uygulamalar oluşturmak için çok önemlidir.