分布式系统架构学习总结（分布式数据库和 NoSQL）

关注

发布于: 2020 年 07 月 14 日

﻿
分布式数据库﻿
数据分片分片方式：
硬编码实现分片
映射表外部存储
分布式数据库中间件
﻿
现实场景中，更通用的方案是采用数据库中间件比如Mycat。
﻿
数据库部署方案单一服务器单一数据库
主从复制
业务分库
综合部署
NoSQLCAP原理﻿
﻿
一致性Consistency一致性是说,每次读取的数据都应该是最近写入的数据或者返回一个错误( Every read receives the most recent write or an error),而不是过期数据,也就是说,数据是一致的
可用性Availability可用性是说,每次请求都应该得到一个响应,而不是返回一个错误或者失去响应,不过这个响应不需要保证数据是最近写入的( Every request receives a( non-error Response, without the guarantee that it contains the most recent write),也就是说系统需要一直都是可以正常使用的,不会引起调用者的异常,但是并不保证响应的数据是最新的
分区耐受性分区耐受性说,即使因为网络原因,部分服务器节点之间消息丢失或者延迟了,系统然应该是可以操作的
CAP原理在分布式系统必须要满足分区耐受性的前提下, 可用性和一致性无法同时满足.
最终一致性写冲突处理策略：
根据时间戳保留最新的数据
客户端冲突解决
投票解决冲突
ACID和BASE基本可用弱状态最终一致性
分布式一致 zookeeper分布式系统脑裂在一个分布式系统中,不同服务器获得了互相冲突的数据信息或者执行指令,导致整个集群陷入混乱,数据损坏,本称作分布式系统脑裂。
分布式一致性算法 Paxos3个角色Proposer 
Acceptor 
Leaner
﻿
﻿
3个阶段第一阶段: Prepare阶段。 Proposer向 Acceptors发出 Prepare请求, Acceptors针对收到的 Prepare请求进行 Promise承诺第二阶段: Accept阶段。 Proposer收到多数 Acceptors承诺的 Promise后,向Acceptors发出 Propose请求, Acceptors针对收到的 Propose请求进行 Accept处理。第三阶段: Learn阶段。 Proposer在收到多数 Acceptors的 Accept之后,标志着本次Accept成功,決议形成,将形成的决议发送给所有 Learners。
﻿
﻿
ZAB协议﻿
﻿
Leader选举﻿
Phase 0: Leader election（选举阶段）节点在一开始都处于选举阶段，只要有一个节点得到超半数节点的票数，它就可以当选准 leader。只有到达 Phase 3 准 leader 才会成为真正的 leader。这一阶段的目的是就是为了选出一个准 leader，然后进入下一个阶段。
协议并没有规定详细的选举算法，后面我们会提到实现中使用的 Fast Leader Election。
Phase 1: Discovery（发现阶段）在这个阶段，followers 跟准 leader 进行通信，同步 followers 最近接收的事务提议。这个一阶段的主要目的是发现当前大多数节点接收的最新提议，并且准 leader 生成新的 epoch，让 followers 接受，更新它们的 acceptedEpoch。
﻿
一个 follower 只会连接一个 leader，如果有一个节点 f 认为另一个 follower p 是 leader，f 在尝试连接 p 时会被拒绝，f 被拒绝之后，就会进入 Phase 0。
Phase 2: Synchronization（同步阶段）同步阶段主要是利用 leader 前一阶段获得的最新提议历史，同步集群中所有的副本。只有当 quorum 都同步完成，准 leader 才会成为真正的 leader。follower 只会接收 zxid 比自己的 lastZxid 大的提议。
﻿
Phase 3: Broadcast（广播阶段）到了这个阶段，Zookeeper 集群才能正式对外提供事务服务，并且 leader 可以进行消息广播。同时如果有新的节点加入，还需要对新节点进行同步。
ZAB 提交事务并不像 2PC 一样需要全部 follower 都 ACK，只需要得到 quorum （超过半数的节点）的 ACK 就可以了。
﻿
请求处理﻿
Client的请求会由Leader节点来进行处理，leader节点会发起proposal到所有的Follower节点，Follower节点收到proposal后确认并向Leader节点返回ack确认信息，Leader节点确认收到半数以上的Follower 确认之后即可确认propose成功，并向各Follower节点发送commit请求，由各节点完成commit操作。
﻿
参考文档：
﻿
作者：慕容千语
链接：https://juejin.im/post/5b924b0de51d450e9a2de615
来源：掘金
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
﻿