副本策略

Primary-secondary协议

  该协议是中心化副本控制协议中常常用到的,该协议将副本分为两类:其中仅有一个副本作为primary副本,其他副本都作为secondary副本。维护primary副本的节点作为中心节点,中心节点负责维护数据的更新、并发控制、协同副本的一致性。

                                      

(1)数据更新的基本流程:

1.数据更新都有Primary节点协调完成。

2.外部节点将更新操作发给Primary节点。

3.Primary节点进行并发控制即确定并发更新操作的先后顺序。

4.Primary节点将更新操作发送给secondary节点

5.primary根据secondary节点的完成情况决定更新是否成功并将结果返回外部节点

(2)数据读取方式

与数据更新流程类似,读取方式也与一致性高度相关。使用primary-secondary比较困难的是实现强一致性。实现强一致性一般有如下几个思路:

1.始终只读primary副本的数据

2.由primary控制节点secondary节点的可用性。

3.基于Quorum机制

(3)Primary副本的确定和切换

primary副本的确定通常由原信息管理,由专门的元数据服务器维护,执行更新操作时,首先查询元数据服务器获取副本的primary信息,从而进一步执行数据更新流程。 primary副本的切换通常可以使用lease机制来完成。

(4)数据同步

数据同步是因为primary副本可能会存在于secondary副本不一致的问题。通常有如下三种形式:

1.由于网络分化等异常,secondary上的数据落后于primary上的数据。—— redo primary副本上的操作日志。

2.在某些协议下,secondary上的数据有可能是脏数据,需要被丢弃。—— undo日志的方法删除脏数据

3.secondary是一个新增加的副本,完全没有数据,需要从其他副本上拷贝数据。—— 使用primary副本的snapshot(快照)功能

paxos协议

多个节点直接通过操作日志同步数据,如果只有一个节点称为主节点,就很容易在多个节点之间维护数据一致性。然后主节点可能出现故障,那么就需要选出主节点。Paxos协议就是用于解决多个节点之间的一致性问题

在paxos算法中,分为4种角色:  

Proposer :提议者  

Acceptor:决策者  

Client:产生议题者  

Learner:最终决策学习者

4种角色中,提议者和决策者是很重要的,其他的2个角色在整个算法中较弱 Proposer就像Client的使者,由Proposer使者拿着Client的议题去向Acceptor提议,让Acceptor来决策。

最终决策的paxos算法行为:

1.Proposer提出议题

2.Acceptor初步接受或者Acceptor初步不接受

3.如果上一步Acceptor初步接受则Proposer再次向Acceptor确认是否最终接受

4.Acceptor最终接受或者Acceptor最终不接受

最终学习的目标是Acceptor们最终接受了什么议题?

这里是向所有Acceptor学习, 如果有多数派个Acceptor最终接受了某提议, 那就得到了最终的结果, 算法的目的就达到了

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