Accelerating Transactional Range Query on Contended Workloads with Node-Locking

クレジットカード決済や銀行振込などトランザクション処理技術は広く使われる．それゆえスケーラブルな並行性制御法が提案されている．それらの近代的技術では READ と WRITE を対象とし，性能評価ベンチマークは YCSB-A,B,C あるいは TPC-C だった．一方，集約演算や範囲検索で使われる SCAN の高性能化およびファントムの回避という問題は深く探求されてこなかった．本研究では大規模な SCAN を伴うトランザクションを効率的に実行するノードロック法を提案する．提案手法は Silo の拡張であり，ファントム問題の回避に関して，索引の葉ノードをロックするという悲観的な挙動を示す．これに伴い発現しうるデッドロックを提案手法は Wait-die 方式に基づき回避する．10,000 件を SCAN するトランザクションを含むワークロードにおいて，提案手法は Silo の最大 595 倍の性能向上を示した．

Transaction processing technology is widely used for credit card payments and bank transfers. To deal with these applications, scalable concurrency control protocols have been proposed. Modern techniques mainly target read and write operations, and their performance benchmarks are YCSB-A,B,C or TPC-C. On the other hand, the issues of improving the performance of scan, which is used for aggregate operators and range queries, and avoiding phantoms have not been addressed in depth. In this paper, we propose a node locking method for efficient execution of transactional large-scale scan. The proposed method is an extension of Silo, which exhibits pessimistic behavior with respect to scan. The proposed method locks the leaf nodes of the index during scan to avoid phantoms in the read phase. The proposed method avoids deadlocks that may occur due to this by using the wait-die method. On a workload containing 10,000 scan transactions, the proposed method shows up to 595 times performance improvement over Silo.