System przetwarzania transakcji - Transaction processing system

Przetwarzanie transakcji to sposób obliczania, który dzieli pracę na indywidualne, niepodzielne operacje, zwane transakcjami. System przetwarzania transakcji ( TPS ) to system oprogramowania lub połączenie oprogramowania / sprzętu, który obsługuje przetwarzanie transakcji.

Historia

Pierwszym systemem przetwarzania transakcji był SABRE , wyprodukowany przez IBM dla American Airlines, który zaczął działać w 1964 roku. Zaprojektowany do przetwarzania do 83 000 transakcji dziennie, działał na dwóch komputerach IBM 7090 . SABRE został przeniesiony na komputery IBM System / 360 w 1972 roku i stał się produktem IBM najpierw jako Program kontroli linii lotniczych (ACP), a później jako Transaction Processing Facility (TPF) . Oprócz linii lotniczych TPF jest używany przez duże banki, firmy obsługujące karty kredytowe i sieci hotelowe.

System NonStop firmy Hewlett-Packard (dawniej Tandem NonStop) był systemem sprzętu i oprogramowania zaprojektowanym do przetwarzania transakcji online (OLTP) wprowadzonym w 1976 r. Systemy zostały zaprojektowane do przetwarzania transakcji i zapewniały ekstremalny poziom dostępności i integralności danych.

Lista systemów przetwarzania transakcji

Rodzaje przetwarzania

Przetwarzanie transakcji jest oddzielone i może być skontrastowane z innymi modelami przetwarzania komputerowego, takich jak przetwarzanie wsadowe , podział czasu i przetwarzania w czasie rzeczywistym .

Przetwarzanie wsadowe

Przetwarzanie wsadowe to wykonywanie serii programów ( zadań ) na komputerze bez ręcznej interwencji. Kilka transakcji, zwanych paczkami, jest zbieranych i przetwarzanych w tym samym czasie. Wyniki każdej transakcji nie są natychmiast dostępne w momencie wprowadzania transakcji; występuje opóźnienie czasowe.

Przetwarzanie w czasie rzeczywistym

„Systemy czasu rzeczywistego starają się zagwarantować odpowiednią reakcję na bodziec lub żądanie wystarczająco szybko, aby wpłynąć na warunki, które spowodowały bodziec”. Każda transakcja przetwarzana w czasie rzeczywistym jest wyjątkowa; nie jest częścią grupy transakcji.

Przetwarzanie transakcji

System przetwarzania transakcji (TPS) to rodzaj systemu informacyjnego, który gromadzi, przechowuje, modyfikuje i odzyskuje transakcje danych przedsiębiorstwa. Systemy przetwarzania transakcji również próbują zapewnić przewidywalne czasy odpowiedzi na żądania, chociaż nie jest to tak krytyczne, jak w przypadku systemów czasu rzeczywistego. Zamiast zezwalać użytkownikowi na uruchamianie dowolnych programów w ramach podziału czasu, przetwarzanie transakcji umożliwia tylko wstępnie zdefiniowane, ustrukturyzowane transakcje. Każda transakcja jest zwykle krótkotrwała, a czynności przetwarzania dla każdej transakcji są programowane z wyprzedzeniem.

Cechy systemu przetwarzania transakcji

Poniższe cechy są uważane za ważne w ocenie systemów przetwarzania transakcji.

Występ

Szybka wydajność z krótkim czasem reakcji ma kluczowe znaczenie. Systemy przetwarzania transakcji są zwykle mierzone liczbą transakcji, które mogą przetworzyć w danym okresie.

Ciągła dostępność

System musi być dostępny w okresie, w którym użytkownicy zawierają transakcje. Wiele organizacji w dużym stopniu polega na swoich TPS; awaria zakłóci działalność lub nawet ją zatrzyma.

Integralność danych

System musi być w stanie radzić sobie z problemami sprzętowymi lub programowymi bez uszkadzania danych. Wielu użytkowników musi być chronionych przed próbą zmiany tych samych danych w tym samym czasie, na przykład dwóch operatorów nie może sprzedać tego samego miejsca w samolocie.

Łatwość użycia

Często użytkownicy systemów przetwarzania transakcji są zwykłymi użytkownikami. System powinien być dla nich prosty do zrozumienia, chronić ich przed błędami przy wprowadzaniu danych w jak największym stopniu i umożliwiać im łatwe korygowanie błędów.

Modułowy wzrost

System powinien być zdolny do wzrostu po kosztach przyrostowych, zamiast wymagać całkowitej wymiany. Powinna istnieć możliwość dodawania, wymiany lub aktualizacji komponentów sprzętowych i oprogramowania bez wyłączania systemu.

Rodzaje przetwarzania transakcji

Przetwarzanie w partii

Transakcje mogą być gromadzone i przetwarzane tak jak w przypadku przetwarzania wsadowego. Transakcje będą zbierane, a później aktualizowane jako partia, gdy będzie to wygodne lub ekonomiczne w przetwarzaniu. Historycznie była to najpopularniejsza metoda, ponieważ nie istniała technologia informacyjna umożliwiająca przetwarzanie w czasie rzeczywistym.

Przetwarzanie w czasie rzeczywistym

To jest natychmiastowe przetwarzanie danych. Zapewnia natychmiastowe potwierdzenie transakcji. Może to dotyczyć dużej liczby użytkowników, którzy jednocześnie dokonują transakcji zmieniających dane. Dzięki postępowi technologicznemu (np. Wzrostowi szybkości transmisji danych i większej przepustowości ), możliwa jest aktualizacja w czasie rzeczywistym.

Bazy danych do przetwarzania transakcji

Baza danych to zorganizowany zbiór danych. Bazy danych oferują szybkie czasy pobierania dla żądań niestrukturalnych, jak w typowej aplikacji do przetwarzania transakcji.

Bazy danych do przetwarzania transakcji mogą być budowane przy użyciu struktur hierarchicznych, sieciowych lub relacyjnych.

  • Struktura hierarchiczna: organizuje dane na szeregu poziomów. Jego struktura od góry do dołu składa się z węzłów i gałęzi; każdy węzeł podrzędny ma rozgałęzienia i jest połączony tylko z jednym węzłem nadrzędnym wyższego poziomu.
  • Struktura sieci: struktury sieciowe również organizują dane za pomocą węzłów i gałęzi. Ale w przeciwieństwie do hierarchii, każdy węzeł podrzędny może być połączony z wieloma, wyższymi węzłami nadrzędnymi.
  • Struktura relacyjna: relacyjna baza danych organizuje swoje dane w szeregu powiązanych tabel. Daje to elastyczność podczas budowania relacji między tabelami.
Struktura hierarchiczna.
Struktura sieci.
Struktura relacyjna.

W systemie bazodanowym używanym w systemach przetwarzania transakcji pożądane są następujące cechy:

  • Dobre rozmieszczenie danych : Baza danych powinna być zaprojektowana tak, aby mieć dostęp do wzorców danych od wielu jednoczesnych użytkowników.
  • Krótkie transakcje : Krótkie transakcje umożliwiają szybkie przetwarzanie. Pozwala to uniknąć współbieżności i przyspieszyć systemy.
  • Kopii zapasowych w czasie rzeczywistym : Tworzenie kopii zapasowych powinny być zaplanowane między niskich czasach aktywności zapobiec lagi serwera.
  • Wysoka normalizacja : Obniża to nadmiarowe informacje, aby zwiększyć szybkość i poprawić współbieżność, a także poprawia kopie zapasowe.
  • Archiwizacja danych historycznych : rzadko używane dane są przenoszone do innych baz danych lub kopii zapasowych tabel. Dzięki temu tabele są małe, a także skraca się czas tworzenia kopii zapasowych.
  • Dobra konfiguracja sprzętowa : sprzęt musi obsługiwać wielu użytkowników i zapewniać krótkie czasy odpowiedzi.

Procedury tworzenia kopii zapasowych

Diagram przepływu danych dotyczący procedur tworzenia kopii zapasowych i odzyskiwania

Ponieważ organizacje biznesowe stały się bardzo zależne od przetwarzania transakcji, awaria może zakłócić regularną rutynę firmy i zatrzymać jej działanie na pewien czas. Aby zapobiec utracie danych i zminimalizować zakłócenia, muszą istnieć dobrze zaprojektowane procedury tworzenia kopii zapasowych i odzyskiwania . Proces przywracania może odbudować system, gdy przestanie działać.

Rodzaje procedur awaryjnych

Istnieją dwa główne typy procedur tworzenia kopii zapasowych : dziadek-ojciec-syn i częściowe kopie zapasowe :

Dziadek-ojciec-syn

Ta procedura polega na wykonywaniu pełnych kopii zapasowych wszystkich danych w regularnych odstępach czasu - codziennie, co tydzień, co miesiąc lub w inny odpowiedni sposób. Zachowywanych jest wiele generacji kopii zapasowych, często trzy, z których wynika nazwa. Najnowsza kopia zapasowa to syn, poprzednia to ojciec, a najstarsza kopia zapasowa to dziadek. Ta metoda jest powszechnie stosowana w systemie przetwarzania transakcji wsadowych za pomocą taśmy magnetycznej . Jeśli system ulegnie awarii podczas uruchamiania wsadowego, plik główny jest odtwarzany przez przywrócenie kopii zapasowej son, a następnie ponowne uruchomienie wsadu. Jeśli jednak kopia zapasowa syna nie powiedzie się, zostanie uszkodzona lub zniszczona, używana jest poprzednia generacja kopii zapasowej (ojciec). Podobnie, jeśli to się nie powiedzie, wymagane jest wygenerowanie kopii zapasowej przed ojcem (tj. Dziadkiem). Oczywiście im starsze pokolenie, tym bardziej dane mogą być nieaktualne. Organizuj tylko te rekordy, które uległy zmianie. Na przykład pełna kopia zapasowa może być wykonywana co tydzień, a częściowe kopie zapasowe co noc. Odzyskiwanie przy użyciu tego schematu obejmuje przywrócenie ostatniej pełnej kopii zapasowej, a następnie przywrócenie wszystkich częściowych kopii zapasowych w celu utworzenia aktualnej bazy danych. Ten proces jest szybszy niż wykonywanie tylko pełnych kopii zapasowych, kosztem dłuższego czasu odzyskiwania.

Zalety

  • Dostępne przetwarzanie wsadowe lub w czasie rzeczywistym.
  • Skrócenie czasu przetwarzania, czasu realizacji i czasu cyklu zamówienia.
  • Redukcja zapasów, personelu i kosztów zamówień.
  • Wzrost produktywności i satysfakcji klienta.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

  • Gerhard Weikum, Gottfried Vossen, Transakcyjne systemy informacyjne: teoria, algorytmy i praktyka kontroli i odzyskiwania współbieżności , Morgan Kaufmann, 2002, ISBN   1-55860-508-8