ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-70
Часть–4_ Мая –2025
332
2181-
3187
TRANZAKSIYALARNI TAQSIMLANGAN TARZDA QAYTA ISHLASH
MODELLARI.
TRANZAKSIYALARNI QAYTA ISHLASH TIZIMLARI.
TAQSIMLANGAN
TRANZAKSIYA
Qirg’izboyev Diyorbek Akmaljon o’g’li
Farg’ona davlat Universiteti
Kompyuter ilmlari
va dasturlash texnologiyalari yo’nalishi
2-kurs talabasi
Diyorbekqirgizboyev91@gmail.com
Tojimamatov Isroil Nurmamatovich
Farg’ona davlat Universiteti
Katta o’qituvchisi
Anotatsiya:
Oddiy qilib aytganda, bu bir nechta alohida, mustaqil kompyuter
tizimlari (masalan, serverlar, ma'lumotlar bazalari) bo'ylab yoyilgan yagona mantiqiy
ish birligi bo'lgan tranzaksiyalarni boshqarish usulidir. Ya'ni, bitta operatsiyani
bajarish uchun bir nechta tizim ishtirok etadi va bu operatsiya yaxlit (atomar) bo'lishi
kerak – yoki barcha tizimlarda muvaffaqiyatli yakunlanishi yoki hech birida
bajarilmasligi kerak.
Kalit
so’zlar:
Tranzaksiya,
Tranzaksiyalarni qayta ishlash tizimi,
Boshqaruv tizimlari, taqsimlangan tizimlar, Bir hil taqsimlangan ma'lumotlar bazalari,
Heterogen taqsimlangan ma'lumotlar bazalari, parallel qayta ishlash,
Taqsimlangan
Tranzaksiya,
Hadoop MapReduce, Replikatsiya, DNK replikatsiyasi, ACID
tamoyillari.
Аннотация
: Проще говоря, это метод управления транзакциями, которые
представляют собой единую логическую единицу работы, распределенную по
нескольким отдельным независимым компьютерным системам (например,
ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-70
Часть–4_ Мая –2025
333
2181-
3187
серверам, базам данных). То есть в выполнении одной операции задействовано
несколько систем, и эта операция должна быть атомарной — либо завершиться
успешно на всех системах, либо не завершиться ни на одной из них.
Ключевые слова
: транзакция, система обработки транзакций, системы
управления, распределенные системы, однородные распределенные базы
данных, неоднородные распределенные базы данных, параллельная обработка,
распределенная транзакция, Hadoop MapReduce, репликация, репликация ДНК,
принципы ACID.
Abstract
: Simply put, it is a method of managing transactions, which are a single
logical unit of work spread across multiple separate, independent computer systems
(e.g., servers, databases). That is, multiple systems participate in performing a single
operation, and that operation must be atomic – either complete successfully on all
systems or not complete at all.
Keywords
: Transaction, Transaction processing system, Management systems,
distributed systems, Homogeneous distributed databases, Heterogeneous distributed
databases, parallel processing, Distributed Transaction, Hadoop MapReduce,
Replication, DNA replication, ACID principles.
Kirish
Tranzaksiyalarni qayta ishlash – bu ma’lumotlar ustida atomik, izchil, ajratilgan
va
bardavom
(ACID)
operatsiyalarni
bajarish
jarayonidir.
An’anaviy
markazlashtirilgan tizimlardan farqli o‘laroq, taqsimlangan tranzaksiyalar bir nechta
tugunlarda joylashgan resurslarga taalluqlidir. Ushbu maqolada tranzaksiyalarni
taqsimlangan tarzda qayta ishlash modellari, ularning afzalliklari, kamchiliklari va
qo‘llanilish sohalari ko‘rib chiqiladi.
Tranzaksiyalarni qayta ishlash tizimlari.
Utgan asrning 50-chi yillaridan boshlab kompyuterlar biznesda har kungi
mayda, kup mexnatni talab kiladigan ishlarda
ishlatila boshlangan.
Tranzaksiya
ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-70
Часть–4_ Мая –2025
334
2181-
3187
mijoz amalga
oshirgan tulov, ishchiga tulangan ish haqi.
Tranzaksiyalarni qayta ishlash tizimi -
bu biznes tranzaksiyalarini saklab
kolish va qayta ishlash uchun foydalaniladigan odamlar, jarayonlar, dasturlar,
ma‘lumot bazalari va uskunalar bilan tashkil etilgan tuplamdir.
Boshqaruv tizimlari
turli-tuman Boshqaruv va texnik-iktisodiy masalalarni
xal qilish uchun muljallangan. Odatda bu tizimlar korxonalar, tashkilotlar,
tarmoklar (masalan: kasalxonalar, avtomatlashgan omborlar, moddiy-texnika
ta‘minoti va zaxira kismlarini Boshqarish, kadrlarni hisobga olish va buxgalteriya
hisobining axborot tizimlari) avtomatlashtirilgan Boshqaruv tizimlari (ABT)
doirasida ishlaydi. Kupincha bu tizimlar ayrim soxalarga xizmat ko‘rsatadi va
mustakil hisoblanadi, ya‘ni uzining axborot fondi, algoritmi va dasturiy
ta‘minotiga ega buladi.
Bu modellarda tranzaksiyalar (ya'ni, ma'lumotlar ustida amalga oshiriladigan
amallar ketma-ketligi) bir nechta kompyuterlar yoki serverlar (ya'ni, taqsimlangan
tizimlar) tomonidan boshqariladi va bajariladi. Bu yondashuv markazlashtirilgan
tizimlardan farq qilib, yuqori ishonchlilik, uzluksizlik va o‘lchovchanlikni ta'minlaydi.
Tranzaksiyalarni taqsimlangan tarzda qayta ishlash modellari ma'lumotlar
bazalarini samarali boshqarish va ulardan foydalanish uchun muhim hisoblanadi.
Ushbu modellarning asosiy maqsadi tranzaksiyalarni bir nechta serverlar yoki
tarmoqlarga taqsimlab, ularning ishlov berish tezligini oshirish va ishonchliligini
ta'minlashdir.
Taqsimlangan ma'lumotlar bazalari bir hil yoki heterogen bo'lishi mumkin. Bir hil
taqsimlangan ma'lumotlar bazalari barcha joylarda bir xil tuzilishga ega bo'lib, ularni
boshqarish osonroq bo'ladi.
Heterogen taqsimlangan
ma'lumotlar
bazalari esa turli
xil operatsion tizimlar va ma'lumotlar bazasi dasturlaridan foydalanishi mumkin, bu
esa murakkablikni oshiradi.
Tranzaksiya nima?
ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-70
Часть–4_ Мая –2025
335
2181-
3187
Lotin tilidan tarjima qilganda, tranzaksiya (transactio) so‘zi “shartnoma,
kelishuv” ma'nosini anglatadi. Bank va to‘lov sohasida tranzaksiya tugallangan bank
operatsiyasini bildiradi, buning natijasida bank hisob raqamidagi qoldiq ikki
tomonning birida o‘zgaradi. Tranzaksiya hisobingizdagi qoldiqni tekshirish yoki
internet-bank tizimiga kirishni bajarmaydi.
Tranzaksiya jarayonida operatsiyaning ikki yoki undan ortiq ishtirokchilari
o'rtasida tarmoq orqali ma'lumotlar almashinuvi amalga oshiriladi. Avvalo, tranzaksiya
deganda bank kartasi orqali to'lov esga keladi. Bundan tashqari, ish haqining kartaga
tushishi, boshqa hisob raqamiga pul o'tkazish, bankomatdan naqd pul yechib olish va
bank hisobini to'ldirish ham tranzaksiya bo‘la oladi. Har bir tranzaksiyaga alohida
unikal raqami beriladi, bu raqam tranzaksiyani identifikatsiya qilish va nazorat qilish
uchun zarur.
Tranzaksiyalarni boshqarish jarayonida
parallel qayta ishlash
muhim rol
o'ynaydi. Bu usul bir nechta tranzaksiyalarni bir vaqtning o'zida bajarishga imkon
beradi, bu esa tizimning samaradorligini oshiradi.
Taqsimlangan Tranzaksiya:
Tasavvur qilamiz, biz onlayn magazindan biror narsa sotib olyapmiz. Bu jarayon
bir nechta mustaqil tizimlar bilan ishlashni talab qilishi mumkin:
1.
Buyurtma Servisi:
Buyurtmangizni qayd etadi.
2.
To'lov Servisi:
Karta yoki boshqa usul bilan to'lovni amalga
oshiradi.
3.
Ombor Servisi:
Sotib olingan tovarni ombordan zaxiralaydi
(kamaytiradi).
4.
Yetkazib Berish Servisi:
Yetkazib berish jarayonini boshlaydi.
Taqsimlangan tranzaksiya bu operatsiyalarning muvaffaqiyatli yakunlanishini
yoki yakunlanmasligini ta'minlashga qaratilgan mexanizmdir. Agar to'lov o'tsa-yu,
ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-70
Часть–4_ Мая –2025
336
2181-
3187
lekin omborda tovar qolmagan bo'lsa, to'lovni qaytarish va buyurtmani bekor qilish
kerak. Barcha qadamlar bir butun ("atomar") operatsiya sifatida qaralishi lozim.
Tranzaksiyalarni taqsimlangan tarzda qayta ishlash modellari ma'lumotlar
bazalarining samaradorligini oshirish va ishonchliligini ta'minlash uchun muhim
hisoblanadi. Ushbu modellar quyidagi asosiy tamoyillarga asoslanadi:
1.
Parallel qayta ishlash
– Parallel qayta ishlash bir nechta
tranzaksiyalarni bir vaqtning o'zida bajarish orqali tizimning samaradorligini
oshirishga yordam beradi. Bu usul katta hajmdagi ma'lumotlarni tezkor qayta
ishlash uchun ishlatiladi.
Hadoop MapReduce
kabi texnologiyalar parallel
qayta ishlashni amalga oshirishda keng qo‘llaniladi. Batafsil ma'lumotni bu
yerda topishingiz mumkin.
2.
Replikatsiya
– Replikatsiya ma'lumotlarni bir nechta serverlarda
nusxalash orqali tizimning barqarorligini ta'minlaydi. Bu usul ma'lumotlarning
yo‘qolish xavfini kamaytiradi va tizimning uzluksiz ishlashini ta’minlaydi.
DNK replikatsiyasi
biologik jarayon sifatida ham mavjud bo‘lib, ma’lumotlarni
nusxalash tamoyillariga o‘xshash ishlaydi. Batafsil ma'lumotni bu yerda
topishingiz mumkin.
3.
Taqsimlangan
ma'lumotlar
bazalari
–
Taqsimlangan
ma'lumotlar bazalari ma'lumotlarni turli joylarda saqlash va ularga kirishni
optimallashtirishga yordam beradi. Bu usul katta hajmdagi ma'lumotlarni
samarali boshqarish uchun ishlatiladi.
SQL va NoSQL
ma'lumotlar bazalari
taqsimlangan tizimlarda keng qo‘llaniladi. Batafsil ma'lumotni bu yerda
topishingiz mumkin.
4.
Tranzaksiyalarni boshqarish
– Tranzaksiyalarni boshqarish
ma'lumotlar bazasining yaxlitligini saqlash va so‘rovlarni yaratish hamda qayta
ishlashni ta’minlash uchun muhim hisoblanadi.
ACID tamoyillari
(Atomicity,
Consistency, Isolation, Durability) tranzaksiyalarni boshqarishda asosiy rol
o‘ynaydi. Batafsil ma'lumotni bu yerda topishingiz mumkin.
ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-70
Часть–4_ Мая –2025
337
2181-
3187
Taqsimlangan tranzaksiyalarni qayta ishlash modellari — bu bir nechta
alohida tizimlar (masalan, ma'lumotlar bazalari, mikroservislar) ishtirok
etadigan operatsiyalarning ta'minlashga qaratilgan usullar va protokollardir.
Asosiy maqsad — operatsiyaning barcha qismlari muvaffaqiyatli bajarilishini
yoki birorta qismi muvaffaqiyatsiz bo‘lsa, barcha qilingan ishlarni bekor qilishni
kafolatlashdir.
1. Taqsimlangan tizimlarda tranzaksiyalar
Taqsimlangan tizimlar — bu bir nechta kompyuter yoki serverlardan iborat bo‘lib,
ular o‘zaro tarmoq orqali bog‘langan va birgalikda muayyan ishni bajaradi. Bunday
tizimlarda ma’lumotlar bazasi bir nechta joyda (tugunlarda) saqlanadi, va
tranzaksiyalar bir nechta tugunlarga taalluqli bo‘lishi mumkin. Bu shuni anglatadiki,
bitta tranzaksiya bir vaqtning o‘zida bir nechta tugundagi ma’lumotlar bilan ishlaydi.
Misol: Onlayn banking tizimida mijozning hisobidan pul yechib olinib, boshqa
bankdagi hisob raqamiga o‘tkazilishi – bu taqsimlangan tranzaksiya bo‘lishi mumkin.
Xususiyatlari:
1. Konsistensiya (izchillik)
: Har bir tugun bir xil natijaga kelishi kerak.
2.
Koordinatsiya
: Tranzaksiyani tugallash uchun tugunlar o‘zaro
muvofiqlashtiriladi.
3. Nosozliklarga chidamlilik
: Tugunlar yoki aloqa yo‘qolgan taqdirda ham tizim
ishonchli bo‘lishi kerak.
2. Asosiy modellar
a)
Ikki bosqichli tasdiqlash protokoli (2PC – Two-Phase Commit)
ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-70
Часть–4_ Мая –2025
338
2181-
3187
Bu model tranzaksiyani barcha tugunlarda bir vaqtning o‘zida tasdiqlashni
ta’minlash uchun ishlab chiqilgan. Koordinator deb nomlangan markaziy tugun ushbu
jarayonni boshqaradi.
Jarayon:
1.
Tayyorlov
bosqichi
(Prepare
phase):
Koordinator har bir tugunga so‘rov yuboradi: "Tranzaksiyani bajarishga
tayyormisan?". Tugunlar "tayyorman" yoki "yo‘q" deb javob beradi.
2. Tasdiqlash bosqichi (Commit/Abort phase):
Agar barcha tugunlar "tayyorman" desa, koordinator hammasiga commit
yuboradi.
Agar hech bo‘lmaganda bittasi "yo‘q" desa – abort yuboriladi.
Afzalliklari:
Oddiy va tushunarli.
Tranzaksiyalar deterministik yakunlanadi (barchasi bajaryladi yoki hech biri).
Kamchiliklari:
Bloklanish muammosi
: Agar koordinator yoki tugunlardan biri ishdan chiqsa,
qolgan tugunlar javob kutib “osilib” qoladi.
Moslashuvchan emas
: Yangi tugunlar qo‘shish yoki eskilarini almashtirish
qiyin.
b)
Uch bosqichli tasdiqlash (3PC – Three-Phase Commit)
2PC modelining takomillashtirilgan versiyasi bo‘lib, asosiy maqsad —
bloklanish muammosini oldini olish
.
ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-70
Часть–4_ Мая –2025
339
2181-
3187
Jarayon:
1. So‘rov bosqichi (Can Commit?):
Koordinator tugunlardan tranzaksiyani
bajarishga tayyormi, deb so‘raydi.
2. Tayyor bosqichi (Pre-Commit):
Agar tugunlar rozi bo‘lsa, koordinator ularni
“tayyorlan” deb xabardor qiladi.
3.Tasdiqlash bosqichi (Do Commit):
So‘ng barcha tugunlarga commit
yuboriladi.
Afzalliklari:
1. Koordinator yoki tugunlar ishdan chiqsa ham tizimni tiklash imkoniyati
mavjud.
2. Tizim bloklanmaydi.
Kamchiliklari:
1. Tarmoq ustida ko‘proq yuk (3 ta bosqich).
2. Katta hajmdagi tizimlar uchun sekin ishlashi mumkin.
c)
Optimistik va Pessimistik boshqaruv modellari
Optimistik boshqaruv:
Bu model shuni nazarda tutadiki,
konfliktlar kamdan-kam hollarda yuz
beradi
, shuning uchun tranzaksiyalar to‘sqinliksiz davom etadi.
1. Har bir tugun o‘zgarishlarni vaqtincha bajaradi.
2. Tranzaksiya yakunida tekshiruv o‘tkaziladi — agar to‘qnashuv aniqlansa,
tranzaksiya bekor qilinadi (abort).
ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-70
Часть–4_ Мая –2025
340
2181-
3187
3. Ma’lumotlar bilan bir vaqtda ko‘p foydalanuvchilar ishlayotganda tezroq
ishlaydi.
Pessimistik boshqaruv:
Bu modelda
to‘qnashuvlar ehtimoli yuqori
deb hisoblanadi.
1. Tranzaksiya ma’lumotni bloklab qo‘yadi (ya’ni boshqa hech kim unga kira
olmaydi).
2. Bu usul xavfsizroq, lekin kam samarali.
3. Ko‘p tranzaksiyalar bir vaqtning o‘zida kirishayotgan tizimlarda qo‘llaniladi
(masalan, banklar).
d)
Saga modeli
Uzun davom etuvchi va bir nechta kichik tranzaksiyalardan iborat bo‘lgan
jarayonlar uchun. Har bir kichik tranzaksiyaga mos kompensatsion tranzaksiya
mavjud.
3. Qo‘llanilish sohalari
1. Moliyaviy xizmatlar
(banklararo tranzaksiyalar)
2. Elektron tijorat
3. Blokcheyn va smart-kontraktlar
4. Katta hajmdagi korporativ ma’lumotlar bazalari
4) Muammolar va yechimlar
1. Tarmoq ishonchliligi
ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-70
Часть–4_ Мая –2025
341
2181-
3187
2. Bloklanish va to‘qnashuvlar
3. Koordinatorning ishdan chiqishi
Yechim sifatida:
Raft
,
Paxos
, yoki
Byzantine fault tolerance (BFT)
protokollar.
Xulosa
Taqsimlangan tranzaksiyalarni qayta ishlash modellari zamonaviy, murakkab
dasturiy ta'minot tizimlarining muhim qismidir. Ular bir nechta mustaqil
komponentlar ishtirokida amalga oshiriladigan operatsiyalarning ishonchliligi va
ma'lumotlar yaxlitligini ta'minlashga yordam beradi. Modelni tanlash tizimning
talablariga (masalan, qat'iy muvofiqlik yoki yuqori mavjudlikka ehtiyoj) bog'liq
bo'ladi.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1.
Elmasri, R., & Navathe, S. B. (2015).
Fundamentals of Database Systems
(7th ed.). Pearson.
2.
Silberschatz, A., Korth, H. F., & Sudarshan, S. (2019).
Database System
Concepts
(7th ed.). McGraw-Hill.
3.
Bernstein, P. A., Hadzilacos, V., & Goodman, N. (1987).
Concurrency
Control and Recovery in Database Systems
. Addison-Wesley.
4.
Özsu, M. T., & Valduriez, P. (2020).
Principles of Distributed Database
Systems
(4th ed.). Springer.
5.
Gray, J., & Reuter, A. (1993).
Transaction Processing: Concepts and
Techniques
. Morgan Kaufmann.
6.
Coulouris, G., Dollimore, J., Kindberg, T., & Blair, G. (2011).
Distributed
Systems: Concepts and Design
(5th ed.). Addison-Wesley.
7.
Kumar, V. (2009).
Distributed Transaction Processing: Concepts and
Techniques
. Wiley.
ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-70
Часть–4_ Мая –2025
342
2181-
3187
8.
Özsu, M. T., & Valduriez, P. (1999).
Distributed Database Systems
. Addison-
Wesley.
9.
Date, C. J. (2004).
An Introduction to Database Systems
(8th ed.). Addison-
Wesley.
10.
Tanenbaum, A. S., & Van Steen, M. (2016).
Distributed Systems: Principles
and Paradigms
(2nd ed.). Pearson.
