Extracting More Concurrency from Distributed Transactions - - PowerPoint PPT Presentation

Extracting ¡More ¡ Concurrency ¡from ¡ Distributed ¡Transactions ¡

Shuai ¡Mu ¡and ¡Yang ¡Cui ¡and ¡Yang ¡Zhang ¡and ¡Wya0 ¡Lloyd ¡ and ¡Jinyang ¡Li ¡ ¡

(OSDI ¡2014) ¡ Presented ¡by: ¡Haonan ¡Lu ¡

0 ¡

Problem ¡

• Tradi@onal ¡concurrency ¡control ¡techniques ¡like ¡2PL ¡and ¡OCC ¡

have ¡bad ¡performance ¡when ¡conten@on ¡is ¡high ¡

• Why? ¡
• 2PL ¡– ¡lock ¡queue ¡& ¡deadlocks ¡(abort) ¡
• OCC ¡– ¡abort ¡ ¡
• Too ¡many ¡abort ¡and ¡retries ¡lead ¡to ¡
• Low ¡throughput ¡
• High ¡latency ¡
• Not-­‑scalable ¡for ¡distributed ¡transac@ons. ¡

¡

¡

1 ¡

Problem ¡

• ­‑-­‑ ¡compare ¡with ¡primary ¡paper ¡
• Spanner ¡
• How ¡to ¡design ¡a ¡strictly ¡serializable ¡database ¡system ¡that ¡is ¡at ¡

global ¡scale ¡and ¡accommodates ¡produc@on ¡workloads ¡

• Rococo ¡
• How ¡to ¡make ¡distributed ¡concurrency ¡control ¡more ¡performant ¡

while ¡ensuring ¡strict ¡serializability. ¡ ¡ ¡

2 ¡

Key ¡Techniques ¡

• Reorder ¡instead ¡of ¡abort ¡
• Pieces ¡
• Immediate ¡(key/value ¡dependence) ¡
• Deferrable ¡ ¡
• Two ¡components ¡
• Offline ¡checker ¡
• Iden@fy ¡non-­‑reorderable ¡pieces, ¡and ¡treat ¡them ¡specially ¡ ¡
• Run-­‑@me ¡protocol ¡
• Start ¡phase ¡
• Each ¡server ¡computes ¡dependency ¡graph ¡
• Commit ¡phase ¡
• Coordinator ¡aggregates ¡dep ¡graphs ¡and ¡servers ¡re-­‑order ¡pieces ¡if ¡

necessary ¡for ¡strict ¡serializability ¡

¡

3 ¡

4 ¡

Key ¡Technique ¡

• ­‑-­‑ ¡how ¡related ¡to ¡primary ¡
• Spanner: ¡
• TrueTime ¡API ¡– ¡physical ¡clocks ¡with ¡bounded ¡uncertainty. ¡ ¡
• Paxos ¡+ ¡2PL/2PC ¡

¡ ¡

• Rococo: ¡
• Insuring ¡real-­‑@me ¡order ¡by ¡checking ¡dependencies ¡
• Re-­‑order ¡conflic@ng ¡pieces ¡if ¡possible ¡instead ¡of ¡simply ¡abor@ng ¡

and ¡retrying. ¡

5 ¡

Key ¡Findings ¡

6 ¡

Key ¡Findings ¡

7 ¡

Findings ¡

• ­‑-­‑ ¡compare ¡to ¡primary ¡ ¡
• Spanner ¡
• Transac@on’s ¡commit ¡latency ¡is ¡determined ¡by ¡TrueTime’s ¡

uncertain ¡@me ¡and ¡Paxos ¡latency. ¡ ¡

• Base ¡value ¡of ¡uncertainty ¡@me ¡is ¡sensi@ve ¡to ¡many ¡factors ¡and ¡

could ¡be ¡big ¡in ¡some ¡cases ¡

• Rococo ¡
• Using ¡dependency ¡to ¡track ¡and ¡maintain ¡real-­‑@me ¡order ¡among ¡

transac@ons ¡can ¡greatly ¡reduce ¡the ¡need ¡of ¡abor@ng ¡and ¡hence ¡ improve ¡performance ¡ ¡ ¡ ¡

¡ 8 ¡

Take-­‑away ¡

• Dependency ¡can ¡be ¡used ¡to ¡track ¡real-­‑@me ¡order ¡among ¡

transac@ons. ¡

• Tradi@onal ¡concurrency ¡control ¡protocols ¡(2PL, ¡OCC) ¡are ¡not ¡

performant ¡with ¡conten@on ¡workloads. ¡

• Be0er ¡performance ¡can ¡be ¡achieved ¡by ¡deferring ¡and ¡re-­‑
• rdering ¡conflic@ng ¡pieces ¡instead ¡of ¡abor@ng ¡them ¡(Rococo) ¡

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