Quórum (computación distribuida)

En un sistema de base de datos distribuida , una transacción puede ejecutarse en múltiples sitios. Dado que la atomicidad exige que cada transacción distribuida sea atómica, debe tener el mismo resultado ( confirmación o cancelación ) en todos los sitios. En el caso de particionamiento de red , los sitios se dividen y las particiones pueden no comunicarse entre sí. Aquí es donde entra en juego una técnica basada en quórum. La idea fundamental es que una transacción se ejecuta si la mayoría de los sitios votan a favor de su ejecución.

A cada sitio del sistema se le asigna un voto V _i . Supongamos que el número total de votos en el sistema es V y que los quórums de aborto y confirmación son V _a y V _c , respectivamente. Entonces, se deben cumplir las siguientes reglas en la implementación del protocolo de confirmación:

1. V _a + V _c > V, donde 0 < V _c , V _a${\displaystyle \leq }$V.
2. Antes de que una transacción se confirme, debe obtener un quórum de confirmación Vc _. El total de al menos un sitio que esté preparado para confirmar y cero o más sitios en espera.${\displaystyle \geq }$V _c . ^{[ 2 ]}
3. Antes de que una transacción se aborte, debe obtener un quórum de aborto V _a El total de cero o más sitios que están preparados para abortar o cualquier sitio en espera${\displaystyle \geq }$V _a .

La primera regla garantiza que una transacción no pueda confirmarse y cancelarse simultáneamente. Las dos reglas siguientes indican los votos que una transacción debe obtener antes de poder finalizar de una u otra forma.

En las bases de datos replicadas, un objeto de datos tiene copias en varios sitios. Para garantizar la serialización , no se debe permitir que dos transacciones lean o escriban un elemento de datos simultáneamente. En el caso de las bases de datos replicadas, se puede utilizar un protocolo de control de réplicas basado en quórum para asegurar que dos transacciones no lean ni escriban dos copias de un elemento de datos simultáneamente.

La votación basada en quórum para el control de réplicas se debe a [Gifford, 1979]. ^{[ 3 ]} A cada copia de un elemento de datos replicado se le asigna un voto. Cada operación debe obtener un quórum de lectura (V _r ) o un quórum de escritura (V _w ) para leer o escribir un elemento de datos, respectivamente. Si un elemento de datos dado tiene un total de V votos, los quórums deben obedecer las siguientes reglas:

1. V _r + V _w > V
2. V _w > V/2

La primera regla garantiza que un elemento de datos no pueda ser leído y escrito simultáneamente por dos transacciones. Además, asegura que un quórum de lectura contenga al menos un sitio con la versión más reciente del elemento de datos. La segunda regla garantiza que dos operaciones de escritura de dos transacciones diferentes no puedan ocurrir simultáneamente sobre el mismo elemento de datos. Ambas reglas aseguran que se mantenga la serialización de una sola copia.