IF Notes

Arsitektur Server (Transaction vs. Data Server)

5 min read

Back to IF3140 Sistem Basis Data

Arsitektur Server Mendalam: Transaction vs. Data Server

Questions/Cues

  • Apa 2 jenis server utama?

  • Apa itu Transaction Server? (Query Server)

  • Bagaimana alur request di Transaction Server?

  • Apa itu RPC (Remote Procedure Call)?

  • Apa fungsi Server Process? (Multithreaded?)

  • Apa fungsi Shared Memory? (Buffer Pool, Log Buffer, Lock Table)

  • Apa fungsi Log Writer Process?

  • Apa fungsi Database Writer (DB Writer)?

  • Apa fungsi Checkpoint Process?

  • Apa fungsi Lock Manager & Process Monitor?

  • Apa itu Data Server? Kapan digunakan?

  • Apa beda Page-Shipping vs Item-Shipping?

  • Apa itu Data Caching & Lock Caching?

Reference Points

  • Slides “13 - Database System Architectures.pdf” (Slide 8-21)

1. Transaction Servers (Query Servers)

Ini adalah jenis arsitektur server yang paling umum digunakan, terutama oleh sistem database relasional (SQL Server, PostgreSQL, dll).

  • Nama Lain: Query Server, SQL Server.

  • Alur Kerja:

    1. Klien mengirim request (permintaan) dalam bentuk SQL.

    2. Request dikirim ke server melalui Remote Procedure Call (RPC). RPC adalah mekanisme yang memungkinkan klien memanggil sebuah fungsi yang sebetulnya dieksekusi di server.

    3. Server mengeksekusi seluruh transaksi (query, update, dll).

    4. Server mengirim hasilnya (misal: tabel data atau pesan sukses) kembali ke klien.

Arsitektur Proses Transaction Server

Server modern tidak berjalan sebagai satu program besar, tapi sebagai kumpulan proses/thread yang bekerja sama menggunakan Shared Memory.

  • User Process & Koneksi (ODBC/JDBC): Klien terhubung ke server menggunakan driver standar seperti ODBC (untuk C) atau JDBC (untuk Java).

  • Server Process (Server Threads):

    • Ada satu (atau lebih) server process untuk setiap klien yang terhubung.

    • Tugasnya: Menerima query SQL dari klien, mengeksekusinya, dan mengirim hasil kembali.

    • Biasanya multithreaded, artinya satu proses bisa menangani beberapa query klien secara bersamaan.

  • Shared Memory (RAM): Area memori utama yang digunakan bersama oleh semua proses server.

    • Buffer Pool: Cache utama. Menyimpan salinan blok data dari disk. (Mirip buffer di Recovery System).

    • Log Buffer: Cache untuk log record. Server process menulis log ke sini (cepat), sebelum dipindahkan ke disk.

    • Lock Table: Tabel yang melacak semua lock (kunci) yang sedang dipegang oleh transaksi (untuk Concurrency Control).

    • Query Plan Cache: Menyimpan query plan yang sudah dioptimasi agar bisa dipakai lagi.

  • Proses Latar Belakang (Background Processes):

    • Log Writer Process: Satu-satunya proses yang menulis dari Log Buffer (RAM) ke Log Disks (Stable Storage). Ini memastikan WAL.

    • Database Writer (DB Writer): Proses yang secara periodik menulis blok data “kotor” (dimodifikasi) dari Buffer Pool ke Data Disks.

    • Checkpoint Process: Proses yang memicu checkpoint (memaksa Log Writer & DB Writer bekerja) untuk mempercepat recovery.

    • Lock Manager Process: Proses yang mengelola Lock Table, memberi/melepas lock, dan mendeteksi deadlock.

    • Process Monitor: “Pengawas” yang memonitor proses lain. Jika ada server process yang crash, ia akan membersihkan, membatalkan transaksinya, dan me-restart-nya.

2. Data Servers

Ini adalah arsitektur alternatif, sering digunakan oleh Object-Oriented Database Systems (OODBMS), terutama di LAN berkecepatan tinggi.

  • Asumsi: Klien cukup pintar/kuat untuk melakukan pemrosesan data sendiri.

  • Alur Kerja:

    1. Klien meminta data (misal: “beri saya objek X”).

    2. Server mengirim data mentah (seluruh page atau item data) ke klien.

    3. Klien mengeksekusi logika/transaksi pada data tersebut di memory-nya sendiri.

    4. Klien mengirim data yang sudah diubah kembali ke server.

  • Isu (Tantangan) di Data Server:

    • Page-Shipping vs Item-Shipping: Lebih efisien mana, mengirim seluruh page (blok) atau hanya item yang diminta? Mengirim page = prefetching, tapi boros jaringan.
    • Data Caching: Klien bisa menyimpan data di cache-nya (bahkan antar transaksi). Tapi bagaimana jika data itu diubah oleh klien lain? (Masalah cache coherency).
    • Locking: Minta lock ke server sangat lambat (karena latensi jaringan).
    • Lock Caching: Klien “memegang” lock bahkan setelah transaksi selesai, untuk dipakai lagi. Server bisa “memanggil kembali” (callback) lock itu jika ada klien lain yang butuh.

Summary

Arsitektur server terbagi dua: Transaction Server (paling umum, untuk SQL) bekerja dengan menerima query (SQL), memprosesnya di server, dan mengirim hasil kembali ke klien. Arsitektur ini menggunakan banyak proses (Server, Log Writer, DB Writer) yang berbagi memori (Buffer Pool, Log Buffer, Lock Table). Sebaliknya, Data Server (umum di OODBMS) bekerja dengan mengirim data mentah (page/item) ke klien yang “pintar”, di mana pemrosesan terjadi. Model Data Server ini menimbulkan tantangan besar dalam hal caching (data & lock) dan cache coherency.

Graph View

Backlinks