English

With growing interest in mobile ad-hoc networks and increasing storage, processing power, and mobile device connectivity, the use of database technology for mobile devices becomes important, but requires new solutions for problems like message loss, unpredictable disconnections of mobile devices, and network partitioning. When applying database technology in such mobile environments that was designed for traditional fixed-wired networks, the problem of resource blocking, transaction blocking, and protocol blocking arises. To avoid these kinds of blocking, synchronization strategies have been developed that reduce the overall goals "atomicity" and "full serializability", but take data inconsistencies into account.

In this thesis, we strike a new path to reduce resource blocking, transaction blocking, and protocol blocking for distributed transactions in mobile ad-hoc networks without abandoning the goals "atomicity" and "full serializability". We present three main contributions: The Adjourn State, which prevents transaction blocking before the atomic commit protocol starts, and the Cross Layer Commit Protocol and Bi-State-Termination, both of which reduce blocking during the execution of the atomic commit protocol. These results allow us to give full transactional guarantees such as atomicity, serializability, and data consistency within mobile ad-hoc networks.

Deutsch

Mit steigendem Interesse an mobilen Ad-hoc Netzwerken sowie der zunehmenden Leistungsfähigkeit mobiler Geräte in Bezug auf CPU Leistung und Netzwerkfähigkeit wird auch Datenbanktechnologie in Ad-hoc Netzwerken zunehmend wichtiger, erfordert aber neue Lösungen für Probleme wie Nachrichtenverlust, unvorhersehbare Verbindungsunterbrechungen und Netzwerkpartitionierung. Da die Anwendung klassischer Datenbanktechnologie in einem solchen Szenario zu dem Problem langer oder unendlich langer Blockierungen von Ressourcen, Transaktionen und Protokollen führt, wurden bisher Synchronisationsstrategien vorgeschlagen, die die Ziele "Atomizität" und "volle Serialisierbarkeit" abschwächen und bewusst Dateninkonsistenzen in Kauf nehmen.

In dieser Arbeit gehen wir einen neuen Weg, um Blockierung von Ressourcen, Transaktionen und Protokollen für verteilte Transaktionen in mobilen Ad-hoc Netzwerken zu reduzieren, ohne jedoch die Ziele "Atomizität" und "volle Serialisierbarkeit" aufzugeben. Wir stellen drei Hauptergebnisse vor: Durch den Adjourn State können wir Transaktionsblockierung vor Start des atomaren Commit Protokolls verhindern, das Cross Layer Commit Protokoll sowie die Bi-State-Termination verringern Blockierungen während des atomaren Commit Protokolls. Diese Ergebnisse erlauben uns "Atomizität", "volle Serialisierbarkeit" und "Datenkonsistenz" von Transaktionen zu garantieren, so dass keine Notwendigkeit zum Verzicht auf diese Garantien in mobilen Ad-hoc Netzwerken mehr besteht.