Large scale distributed databases are designed to support commercial and cloud based applications. The minimal expectation from such systems is that they ensure consistency and reliability in case of node failures. The distributed database guarantees reliability through the use of atomic commitment protocols. Atomic commitment protocols help in ensuring that either all the changes of a transaction are applied or none of them exist. To ensure efficient commitment process, the database community has mainly used the two-phase commit (2PC) protocol. However, the 2PC protocol is blocking under multiple failures. This necessitated the development of non-blocking, three-phase commit (3PC) protocol. However, the database community is still reluctant to use the 3PC protocol, as it acts as a scalability bottleneck in the design of efficient transaction processing systems. In this work, we present EasyCommit protocol which leverages the best of both worlds (2PC and 3PC), that is non-blocking (like 3PC) and requires two phases (like 2PC). EasyCommit achieves these goals by ensuring two key observations: (i) first transmit and then commit, and (ii) message redundancy. We present the design of the EasyCommit protocol and prove that it guarantees both safety and liveness. We also present a detailed evaluation of EC protocol and show that it is nearly as efficient as the 2PC protocol. To cater the needs of geographically large scale distributed systems we also design a topology-aware agreement protocol (Geo-scale EasyCommit) that is non-blocking, safe, live and outperforms 3PC protocol.

中文翻译：

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高效且无阻塞的协议协议

大规模分布式数据库旨在支持商业和基于云的应用程序。对此类系统的最低期望是它们在节点故障的情况下确保一致性和可靠性。分布式数据库通过使用原子承诺协议来保证可靠性。原子承诺协议有助于确保应用交易的所有更改或不存在任何更改。为确保高效的提交过程，数据库社区主要使用两阶段提交（2PC）协议。但是，2PC 协议在多次故障下会阻塞。这需要开发非阻塞、三阶段提交 (3PC) 协议。但是，数据库社区仍然不愿意使用 3PC 协议，因为它是高效事务处理系统设计中的可扩展性瓶颈。在这项工作中，我们提出了 EasyCommit 协议，它利用了两全其美（2PC 和 3PC），即非阻塞（如 3PC）并且需要两个阶段（如 2PC）。EasyCommit 通过确保两个关键观察结果来实现这些目标：(i) 首先传输然后提交，以及 (ii) 消息冗余。我们展示了 EasyCommit 协议的设计并证明它保证了安全性和活性。我们还对 EC 协议进行了详细评估，并表明它几乎与 2PC 协议一样有效。为了满足地理上大规模分布式系统的需求，我们还设计了一个拓扑感知协议（Geo-scale EasyCommit），它是非阻塞的、安全的、实时的并且优于3PC协议。我们提出了 EasyCommit 协议，它利用了两全其美（2PC 和 3PC），即非阻塞（如 3PC）并且需要两个阶段（如 2PC）。EasyCommit 通过确保两个关键观察结果来实现这些目标：(i) 首先传输然后提交，以及 (ii) 消息冗余。我们展示了 EasyCommit 协议的设计并证明它保证了安全性和活性。我们还对 EC 协议进行了详细评估，并表明它几乎与 2PC 协议一样有效。为了满足地理上大规模分布式系统的需求，我们还设计了一个拓扑感知协议（Geo-scale EasyCommit），它是非阻塞的、安全的、实时的并且优于3PC协议。我们提出了 EasyCommit 协议，它利用了两全其美（2PC 和 3PC），即非阻塞（如 3PC）并且需要两个阶段（如 2PC）。EasyCommit 通过确保两个关键观察结果来实现这些目标：(i) 首先传输然后提交，以及 (ii) 消息冗余。我们展示了 EasyCommit 协议的设计，并证明它保证了安全性和活性。我们还对 EC 协议进行了详细评估，并表明它几乎与 2PC 协议一样有效。为了满足地理上大规模分布式系统的需求，我们还设计了一个拓扑感知协议（Geo-scale EasyCommit），它是非阻塞的、安全的、实时的并且优于3PC协议。EasyCommit 通过确保两个关键观察结果来实现这些目标：(i) 首先传输然后提交，以及 (ii) 消息冗余。我们展示了 EasyCommit 协议的设计并证明它保证了安全性和活性。我们还对 EC 协议进行了详细评估，并表明它几乎与 2PC 协议一样有效。为了满足地理上大规模分布式系统的需求，我们还设计了一个拓扑感知协议（Geo-scale EasyCommit），它是非阻塞的、安全的、实时的并且优于3PC协议。EasyCommit 通过确保两个关键观察结果来实现这些目标：(i) 首先传输然后提交，以及 (ii) 消息冗余。我们展示了 EasyCommit 协议的设计并证明它保证了安全性和活性。我们还对 EC 协议进行了详细评估，并表明它几乎与 2PC 协议一样有效。为了满足地理上大规模分布式系统的需求，我们还设计了一个拓扑感知协议（Geo-scale EasyCommit），它是非阻塞的、安全的、实时的并且优于3PC协议。我们还对 EC 协议进行了详细评估，并表明它几乎与 2PC 协议一样有效。为了满足地理上大规模分布式系统的需求，我们还设计了一个拓扑感知协议（Geo-scale EasyCommit），它是非阻塞的、安全的、实时的并且优于3PC协议。我们还对 EC 协议进行了详细评估，并表明它几乎与 2PC 协议一样有效。为了满足地理上大规模分布式系统的需求，我们还设计了一个拓扑感知协议（Geo-scale EasyCommit），它是非阻塞的、安全的、实时的并且优于3PC协议。