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  • 解决分布式一致性问题 学习1

      真的是好久未坚持写博客了,自己想想除了工作外,少了好多东西,还是得坚持每天总结和思考。无论工作怎样,都应该始终坚持读书和健身!

      废话不多说,直接切入正题。

      1.传统IT,一致性通常指强一致性,其通常体现在“你中有我、我中有你、浑然一体”;而在互联网时代 ,一致性的含义远远超出它的原有含义。互联网时代信息量巨大,需要非常强大的计算能力,不但要求对用户的响应速度款,还要求吞吐量指标想歪扩展(即水平伸缩),于是单节点的服务器无法满足人们的需求,服务节点开始池化。于是互联网时代讨论最多的话题是拆分。拆分一般分为水平拆分和垂直拆分,这不单指对数据库或者缓存的拆分,主要是表达一种分而治之的思想和逻辑。

      水平拆分指由于单个节点无法满足性能需求,需要扩展为多个节点,多个节点具有一致的功能,组成一个服务池,一个节点服务一部分的请求量,所有节点共同处理大规模高并发的请求量。

      垂直拆分指按照功能进行拆分,秉着“专业的人干专业的事”的原则,把一个复杂的功能拆分成多个单一、简单的功能,不同的单一功能组合在一起,和未拆分前完成的功能是一样的。由于每个功能职责单一、简单,使得维护和变更都变得更简单、容易、安全,所以更易于产品版本的迭代,还能够快地进行敏捷发布和上线。

      在这样的互联网时代,,一致性指分布式服务化系统之间的弱一致性,包括应用系统的一致性和数据的一致性。

      2.一致性问题--现实中的应用

      下订单和扣库存;同步调用超时;异步回调超时;掉单;系统间状态不一致;缓存和数据库不一致;本地混存节点间不一致;缓存数据结构不一致,eg.出现NullPointerException等。

      3.解决一致性的模式和思路--酸碱平衡

      ACID(酸),指关系型数据库的四个特性,分别是原子性、一致性、隔离性、持久性。

      BASE(碱),解决CAP(分布式系统的原理三要素,一致性、可用性、分区容忍性(关系型数据库是单节点无复制的,不具有分区容忍性))提出的分布式系统的一致性和可用性不可兼得的问题。详细参考维基百科的Eventual consistency页面。BASE模型包含三要素,分别是基本可用、软状态(状态可以在一段时间内不同步)、最终一致(在一定的时间窗口内,最终数据达成一致即可)。

      3.分布式一致性协议

      两阶段提交协议。在初级阶段锁定资源,是一个重量级操作,能保证强一致性,但实现起来复杂、成本高、不够灵活。有阻塞、单点故障、脑裂三张致命问题。

      三阶段提交协议,通过超时机制解决了阻塞的问题。相对而言,主要有量不同点,一是增加了一个询问街U盾那,可以确保尽可能早地发现无法执行操作而需要种植的行为,二是在准备阶段以后,协调者和参与者执行的任务重都增加了超时,一旦超时,则协调者和参与者都会继续提交事务,默认为成功,这也是根据概率统计超时后默认为成功的正确性最大。具体图解和区别 详见《分布式服务架构》63页。

      TCC协议,讲一个任务拆分成Try、Confirm、Cancel三个步骤。可以说是简化版的三阶段提交协议,解决了两阶段提交协议的阻塞问题,但是没有解决极端情况下会出现不一致和脑裂的问题。然而TCC通过自动化手段,将需要人工处理的不一致情况降到最小,也是一种非常有用的解决方案。

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