zweiPhasenCommit

Zwei Phasen Commit (2PC) ist ein verteiltes Protokoll zur Gewährleistung eines atomaren Transaktionsabschlusses über mehrere Ressourcenmanager hinweg. Es involviert einen Koordinator und mehrere Teilnehmer. Ziel ist, dass alle betroffenen Ressourcen entweder gleichzeitig committen oder vollständig abbrechen, selbst bei Ausfällen einzelner Knoten.

In Phase 1, der Vorbereitungsphase, sendet der Koordinator an alle Teilnehmer eine Prepare-Anfrage. Jeder Teilnehmer führt notwendige Vorbereitungen durch, sichert alle relevanten Änderungen im Log und entscheidet, ob er die Transaktion durchführen kann. Er antwortet mit Yes, wenn er commitieren kann, oder No, wenn er es nicht kann. Die Entscheidung basiert auf lokalen Abhängigkeiten und Ressourcenverfügbarkeit.

In Phase 2, der Entscheidungsphase, wird der Abschluss entschieden. Wenn alle Teilnehmer mit Yes antworten, sendet der Koordinator eine Commit-Nachricht; andernfalls sendet er eine Abort-Nachricht. Die Teilnehmer führen dann das Commit bzw. Abort durch und schreiben durable Logs, so dass der Zustand nach einem Crash wiederhergestellt werden kann.

Eigenschaften und Einschränkungen: Zweiphasencommit gewährleistet Atomarität und Dauerhaftigkeit des Abschlusses über mehrere Ressourcen, erfordert jedoch zuverlässige Kommunikation und ist potenziell blockierend. Wenn der Koordinator nach der Vorbereitungsphase ausfällt, befinden sich die Teilnehmer im Prepared-Zustand, und der endgültige Abschluss hängt von einer Koordinator-Wiederherstellung ab.

Historisch wurde 2PC in den 1980er-Jahren von Jim Gray und Andreas Reuter beschrieben und in vielen verteilten Datenbanksystemen eingesetzt. Aufgrund der Blockierproblematik ist 2PC oft Gegenstand von Alternativen wie Three-Phase Commit oder Paxos-basierten Konsensprotokollen.