PhxPaxos:基于Paxos协议的状态同步库
1. 项目介绍
PhxPaxos 是一个基于 Paxos 协议的状态同步库,由腾讯公司微信团队独立设计。它能够帮助服务实现从单个节点到其他节点的状态同步,从而形成多副本集群,并能够通过调用库中的函数自动处理故障转移。PhxPaxos 在微信生产环境中得到了应用,并已在多种恶劣环境中进行了测试,确保了稳定的一致性。
PhxPaxos 的主要特点包括:
- 基于 "Paxos Made Simple" 实现
- 异步消息传输机制
- 使用
fsync
保证每次 IO 写操作的正确性 - 成功提议的延迟为一个 RTT 和一个 IO 写操作
- 使用 P2P 流协议学习 Paxos 日志
- 自动清理 Checkpoint 和 PaxosLog
- 自动跨节点拉取 Checkpoint
- 支持单个 PhxPaxos 实例中的多个状态机
- 支持通过快照 + PaxosLog 自动恢复 Checkpoint
- 内嵌主选举和重构状态机
- 使用签名算法识别无效主机
- 使用校验和实时验证增量数据一致性
- 实现 Network、Storage、Monitor、Logging 模块的插件,可自定义实现
- 支持自适应的重载保护
2. 项目快速启动
在开始之前,请确保你的系统中安装了 GCC-4.8 或更高版本。
准备第三方库
PhxPaxos 需要以下第三方库:Protobuf 和 LevelDB。你可以通过以下命令克隆这些库到 third_party
目录:
git clone --recurse-submodules https://github.com/Tencent/phxpaxos.git
编译和安装
在 PhxPaxos 的根目录下执行以下命令:
./autoinstall.sh
make
make install
这将编译 PhxPaxos 库(目标为 libphxpaxos.a
)并将其安装到系统中。
3. 应用案例和最佳实践
以下是使用 PhxPaxos 的一些应用案例:
主选举
PhxElection 示例程序展示了一个简单的主选举程序,它通过内嵌的主选举状态机实现。
状态机编程
PhxEcho 示例程序展示了如何编写状态机并将其与 PhxPaxos 结合。
分布式键值存储
PhxKV 示例程序实现了一个键值状态机,展示了如何使用 PhxPaxos 实现分布式键值存储系统,以及如何通过实现 Checkpoint API 删除 PaxosLog。它还展示了如何将代码集成到 RPC 框架(如 GRPC)中以获取完整的分布式键值存储系统。
4. 典型生态项目
PhxPaxos 作为状态同步库,可以被集成到各种分布式系统中,以下是一些典型的生态项目:
- 分布式数据库
- 分布式文件系统
- 分布式缓存
- 分布式消息队列
通过集成 PhxPaxos,这些系统可以实现高可用性和数据一致性。