Protokollen for tofaset commit

Når én forretningshandling omfatter to databaser, ønsker du alt eller ingenting: begge gjennomfører, eller begge ruller tilbake. Én lokal transaksjon kan ikke omfatte separate systemer, så vi trenger en koordineringsprotokoll.

Two-phase commit (2PC) er en klassisk protokoll der en koordinator leder flere deltakere frem til en enstemmig avgjørelse: gjennomfør eller avbryt.

Koordinatoren spør hver deltaker: kan du gjennomføre? Hver deltaker utfører arbeidet, låser ressursene, skriver til loggen sin og svarer ja (forberedt) eller nei.

Hvis alle svarte ja, ber koordinatoren alle om å gjennomføre. Hvis noen svarte nei, ber den alle om å avbryte. Avgjørelsen er endelig og registrert.

2PC gir atomicitet på tvers av deltakerne: Det finnes ingen tilstand der én har gjennomført og en annen har avbrutt, så lenge protokollen fullføres.

Her er den alvorlige svakheten: Hvis koordinatoren krasjer etter fase 1, blir deltakerne sittende fast og holde låser, uten å kunne avgjøre hva som skal skje. De blokkeres på ubestemt tid til koordinatoren er tilbake.

Ressursene forblir låst under hele protokollens rundtur. På tvers av tjenester og nettverk reduserer dette samtidigheten og tilgjengeligheten kraftig, noe som er uakseptabelt for mikrotjenester i stor skala.

2PC prioriterer konsistens fremfor tilgjengelighet. En nettverkspartisjon under gjennomføringen kan fryse hele transaksjonen og bryte med tilgjengeligheten som distribuerte systemer vanligvis prioriterer.

XA-standarden implementerer 2PC på tvers av ressursadministratorer (databaser, JMS-meglere). Den fungerer, men kobler tjenestene tett sammen og arver alle blokkeringsproblemene fra 2PC.

Mikrotjenester setter løs kobling og tilgjengelighet høyt. De avviser derfor vanligvis 2PC til fordel for sagamønsteret: en sekvens med lokale transaksjoner og kompenserende handlinger, der man aksepterer eventuell konsistens i stedet for distribuerte låser.

2PC er ikke alltid feil. Innenfor én tillitsgrense kan transaksjoner med lavt volum og kort varighet, over pålitelig infrastruktur (for eksempel én database og én meldingsmegler), bruke det på en trygg måte.

Du har lært om 2PC:

• 2PC koordinerer en gjennomføring med alt eller ingenting på tvers av deltakerne
• Fase 1 forbereder (låser og stemmer); fase 2 gjennomfører eller avbryter
• Det garanterer atomicitet, men blokkeres hvis koordinatoren svikter
• Låser og CAP-avveiingen svekker tilgjengeligheten i stor skala
• Mikrotjenester foretrekker sagaer; 2PC passer for små, pålitelige tilfeller innenfor én grense