Tuesday 1 December 2015

TRANSAKSI DAN CONCURRENCY

TRANSAKSI & CONCURRENCY

Transaksi merupakan bagian dari pengeksekusian sebuah program yang melakukan pengaksesan basis data dan bahkan juga melakukan serangkaian perubahan data.  DBMS yang kita gunakan harus menjamin bahwa setiap transaksi harus dapat dikerjakan secara utuh atau tidak sama sekali.  Tidak boleh ada transaksi yang hanya dikerjakan sebagian, karena dapat menyebabkan inkonsistensi basis data.  Untuk itu transaksi selalu merubah basis data dari satu kondisi konsisten ke kondisi konsisten lain. Pada saat kita mengeksekusi transaksi, database bisa saja dalam keadaan tidak konsisten. Namun pada saat menemui level commit(proses transaksi selesai dan terpenuhi), maka database harus terjamin konsisten.
Tujuan dari transaksi adalah untuk melindungi database dari kehilangan data atau pun kerusakan data. Contoh masalah yang terjadi adalah sistem crash di tengah eksekusi program yang membuat database dalam state yang tidak diketahui. Masalah lainnya yaitu ketika ada dua program yang mengakses data yang sama dijalankan bersamaan sehingga dapat saling menggangu.
Seperti telah kita singgung di atas tentang commit, commit dapat disebut sebagai pemberi tanda bahwa transaksi telah selesai. Update terahadap database dilakukan secara permanen. Adapun operasi penting lainnya dalam transaksi adalah rollback. Rollback adalah pemberi tanda bahwa dalam proses transaksi terjadi kesalahan. Maka semua update harus di-undo.
Untuk menjamin agar integritas dapat tetap terpelihara maka setiap transaksi harus memiliki 4 element berikut ini :
1.      Atomicity, imana semua operasi dalam transaksi dapat dikerjakan seluruhnya atau tidak sama sekali.
  1. Consistency, dimana eksekusi transaksi secara tunggal harus dapat menjamin data tetap konsisten setelah transaksi berakhir.
  2. Isolation, jika pada sebuah sistem basis data terdapat sejumlah transaksi yang dilaksanakan secara bersamaan, maka semua transaksi yang dilaksanakan pada saat yang bersamaan tersebut harus dapat dimulai dan bisa berakhir.
  3. Durability, dimana perubahan data yang terjadi setelah sebuah transaksi berakhir dengan baik, harus dapat bertahan bahkan jika seandainya sistem menjadi mati.
Status-status yang dapat dicapai oleh sebuah transaksi sejak mulai dilaksanakan hingga selesai atau batal adalah:
1.      Aktif (Active), yang merupakan status awal (initial state) sebuah transaksi yang menunjukkan transaksi tersebut masih dieksekusi.
2.      Berhasil Sebagian (Partially Committed), yaitu keadaan yang dicapai transaksi tepat pada saat operasi terakhir dalam transaksi selesai dikerjakan.
3.      Gagal (Failed), yang merupakan keadaan dimana sebuah transaksi terhenti pengeksekusiannya sebelum tuntas sama sekali.
4.      Batal (Aborted), yaitu keadaan dimana sebuah transaksi dianggap tidak/belum dikerjakan yang tentu dengan terlebih dahulu diawali dengan mengembalikan semua data yang telah diubah ke nilai-nilai semula. (yang menjadi tanggung jawab DBMS).
5.      Berhasil Sempurna (Committed), keadaan dimana transaksi telah dinyatakan berhasil dikerjakan seluruhnya dan basis data telah merefleksikan perubahan-perubahan yang memang diinginkan transaksi.

Sedangkan concurrency adalah sebuah mekanisme pada system basis data yang mengijinkan banyak transaksi pada saat bersamaan untuk mengakses data yang sama tanpa adanya gangguan. Agar setiap transaksi tidak menggangu satu dengan yang lainnya, maka dibutuhkan Concurrency Control Mechanism (CCM) .
Pada umumnya terdapat 3 masalah utama pada concurrency :
1.      Lost update problem, ketika dua user mengupdate dua buah data yang sama. Misalnya

§  Transaksi A membaca R pada waktu ke-2, transaksi B membaca R pada waktu ke-3.
§  Transaksi A memodifikasi R pada waktu ke-4.
§  Transaksi B memodifikasi record yang sama pada waktu ke-5.
§  Modifikasi dari transaksi A akan hilang karena transaksi B akan memodifikasi R tanpa memperhatikan modifikasi dari transaksi A.
2.      Uncommitted dependency problem, ketika user yang satu me-retrieve data dan user yang lain me-rollback data tersebut. Misalnya :

§  Transaksi B memodifikasi record R pada waktu ke-2.
§  Transaksi A membaca R pada waktu ke-3.
§  Pada saat waktu ke-4 transaksi B dibatalkan.
§  Maka transaksi A akan membaca record yang salah.


§  Pada waktu ke-2 transaksi A memodifikasi R
§  Karena transaksi B dibatalkan pada waktu ke-5, maka transaksi A memodifikasi record yang salah.






3.      Inconsistent analysis problem, ketika user yang satu meretrieve data dan user yang lain mengupdate data tersebut.

§  Transaksi A menjumlah nilai 1, nilai 2 dan nilai 3.
§  Transaksi B " nilai 1 + 10 ; nilai 3 - 10
§  Pada waktu  t8, transaksi A membaca nilai yang salah karena nilai 3 sudah dimodifikasi menjadi 20 (transaksi B sudah melakukan commit sebelum transaksi A membaca nilai 3).

Di atas kita menyinggung tentang Concurrency Control Mechanism (CCM). Adapun CCM yang bisa dilakukan adalah

1.  LOCKING
Locking adalah salah satu mekanisasi pengontrolan konkuren.
Konsep dasarnya adalah:  ketika suatu transaksi memerlukan jaminan kalau record yang diinginkan tidak akan berubah secara mendadak, maka diperlukan kunci untuk record tersebut.
Fungsinya kunci (lock) adalah dengan menjaga record tersebut agar tidak dimodifikasi oleh transaksi lain.

Cara kerja dari kunci:
1. Pertama kita asumsikan terdapat 2 macam kunci:
·      Xlock : kunci yang eksklusif.
·      Slock : kunci yang digunakan bersama-sama.

2. Jika transaksi A menggunakan Xlock pada record R, maka permintaan dari transaksi B untuk suatu kunci pada R ditunda, dan B harus menunggu sampai A melepaskan kunci tersebut.

3. Jika transaksi A menggunakan Slock  pada record R, maka:
·      Bila transaksi B ingin menggunakan Xlock, maka B harus menunggu sampai A melepaskan kunci tersebut.
·      Bila transaksi B ingin menggunakan Slock, maka B dapat menggunakan Slock bersama A.

Tabel Kunci:


X
S
-
X = Xlock
X
N
N
Y
S = Slock
S
N
Y
Y
N = No
-
Y
Y
Y
Y = Yes


4. - Bila suatu transaksi hanya melakukan pembacaan saja, secara otomatis ia memerlukan Slock " baca (S)
- Bila transaksi tersebut ingin memodifikasi record maka secara otomatis ia memerlukan Slock " memodifikasi (X)
- Bila transaksi tersebut sudah menggunakan Slock, setelah itu ia akan memodifikasi record, maka Slock akan dinaikan ke level Xlock.

5. Xlock dan Slock akan dilepaskan pada saat synchpoint (synchronization point).  Synchpoint menyatakan akhir dari suatu transaksi dimana basis data berada pada state yang konsisten.  Bila synchpoint ditetapkan maka:
·         Semua modifikasi program menjalankan operasi commit atau rollback.
·         Semua kunci dari record dilepaskan.

Dengan menggunakan locking, maka tidak ada transaksi yang akan kehilangan modifikasi.  Tapi, terdapat keadaan / masalah baru yaitu Deadlock, yaitu suatu kondisi dimana ke-2 transaksi dalam keadaan menunggu, sehingga keduanya tidak akan pernah selesai dieksekusi.
Jika pelepasan kunci terlalu cepat dilakukan, maka bisa terjadi inkonsistensi informasi.  Tapi bila dilepas di akhir transaksi, bisa terjadi deadlock.  Hal ini merupakan kondisi dilematis pada sebuah sistem konkuren yang memanfaatkan mekanisme locking.

Mengatasi masalah deadlock bisa dengan cara mendeteksi apa penyebab deadlock tersebut dan pecahkan oleh kita. Cara yang lazim digunakan untuk mendeteksi deadlock adalah dengan menemukan siklus di wait-for-graph. Selain itu kita juga bisa memaksa salah satu permintaan untuk di rollback secara paksa.


index :

No comments:

Post a Comment