ACID İşlemleri
ACID işlemleri, bir grup veritabanı işleminin atomik, tutarlılığı koruyan, diğer işlemlerden izole edilmiş ve bir kez taahhüt edildiğinde kalıcı olan tek, güvenilir bir birim olarak davranmasını garanti etmektedir.
Tanım
Bir işlem, sistemin atomiklik, tutarlılık, izolasyon ve kalıcılık gibi ACID garantileriyle yürüttüğü bir veya daha fazla veritabanı işleminden oluşan bir iş birimidir; etkilerini kalıcı hale getiren taahhüt (commit) ile veya tüm etkilerini geri alan iptal (abort) ile sonlanmaktadır.
Kapsam
Bu konu, işlem soyutlamasını ve dört ACID özelliğini ayrıntılı olarak ele almaktadır: atomiklik (ya hep ya hiç taahhüt veya iptal), tutarlılık (her işlem veritabanını bir geçerli durumdan diğerine taşır), izolasyon (eşzamanlı işlemler gözlemlenebilir şekilde birbirine karışmaz) ve kalıcılık (taahhüt edilen etkiler arızalara rağmen devam eder). Taahhüt ve iptal semantiğini ve bu özelliklerin eşzamanlılık kontrolü ve kurtarma ile nasıl ilişkili olduğunu incelemektedir. İzolasyon ve kalıcılığı uygulayan belirli protokoller, bitişik konular olduğu için bu kapsamın dışındadır.
Temel sorular
- ACID özelliklerinin her biri neyi garanti etmektedir?
- Taahhüt ve iptal, bir işlemin ya hep ya hiç davranışını nasıl tanımlamaktadır?
- İzolasyon, serileştirilebilirlik ve eşzamanlılık kontrolü ile nasıl ilişkilidir?
- Sistem çökmelerine rağmen kalıcılık nasıl sağlanmaktadır?
- Uzun süreli veya dağıtık işler için işlem modelinin sınırları nelerdir?
Anahtar kavramlar
- işlem iş birimi
- atomiklik
- tutarlılık
- izolasyon
- kalıcılık
- taahhüt ve iptal
- geri alma
- işlem durum modeli
Temel kuramlar
- Atomiklik ve kalıcılık
- Atomiklik, bir işlemin etkilerinin arızalar karşısında bile tamamen uygulanmasını veya hiç uygulanmamasını sağlamaktadır ve kalıcılık, bir işlem taahhüt edildiğinde değişikliklerinin çökmelerden sağ çıkmasını garanti etmektedir; her ikisi de günlükleme ve kurtarma yoluyla uygulanmaktadır.
- Tutarlılık ve izolasyon
- Tutarlılık, her taahhüt edilmiş işlemin veritabanının bütünlük kısıtlamalarını korumasını gerektirmektedir ve izolasyon, eşzamanlı işlemlerin bir seri sıraya eşdeğer sonuçlar üretmesini, ara durumları birbirinden gizlemesini gerektirmektedir.
- İşlem kavramı ve sınırları
- İşlem soyutlaması, arızalar ve eşzamanlılık hakkında akıl yürütmeyi basitleştirmektedir, ancak Gray, uzun süreli aktiviteler ve sistem sınırları arasındaki sınırlamaları belirtmiş, bu da sagalar ve dağıtık işlemler üzerine sonraki çalışmaları motive etmiştir.
Klinik önem
ACID işlemleri, veritabanlarının kritik operasyonlar için güvenilir olmasının nedenidir: bir fon transferi, bir envanter düşüşü veya bir rezervasyon ya tamamen tamamlanır ya da hiç tamamlanmaz ve çökmelerden sağ çıkar; bu nedenle işlemsel veritabanları bankacılık, ticaret ve kayıt tutma sistemlerinin omurgasını oluşturmaktadır.
Tarihçe
Jim Gray, işlem kavramını ve erdemlerini ile sınırlamalarını 1981'de dile getirmiştir; Härder ve Reuter, 1983'teki işlem odaklı kurtarma araştırmalarında ACID kısaltmasını ortaya atmışlardır. IBM'in System R'si etrafında geliştirilen bu fikirler, güvenilir veri işlemenin standart modeli haline gelmiş ve sonraki her veritabanı sistemini şekillendirmiştir.
Öne çıkan isimler
- Jim Gray
- Andreas Reuter
- Theo Härder
İlgili konular
Temel eserler
- gray1981
- haerder1983
- gray1992
Sıkça sorulan sorular
- ACID'deki tutarlılık ile CAP teoremindeki tutarlılık arasındaki fark nedir?
- Bunlar farklı kavramlardır. ACID tutarlılığı, bir işlemin veritabanının bütünlük kısıtlamalarını koruyarak onu geçerli durumlar arasında taşıması anlamına gelmektedir. CAP tutarlılığı ise dağıtık bir sistemdeki tüm kopyaların en son değer üzerinde anlaşmasını ifade etmektedir. Bir sistem diğerini sağlamadan birini sağlayabilir, bu nedenle aynı kelime iki bağlamda farklı özellikleri belirtmektedir.
- ACID özellikleri birbirinden bağımsız mıdır?
- Bunlar kavramsal olarak farklı garantilerdir ancak örtüşen mekanizmalarla uygulanmaktadır. Atomiklik ve kalıcılık günlükleme ve kurtarmadan gelmektedir; izolasyon eşzamanlılık kontrolünden gelmektedir; ve tutarlılık, uygulamanın işlem mantığı ile sistemin diğer üç özelliği uygulamasının ortaklaşa korunmasıyla sağlanmaktadır.