chubby总结

Chubby是一个基于Paxos算法的分布式锁服务,确保松耦合系统中的强一致性。它提供文件名空间、分布式锁和缓存一致性机制。在Chubby中,Master通过租约机制管理Client,实现故障恢复和选举流程,而Paxos算法则用于日志系统的一致性。Chubby的架构包括日志层、key-value数据库和分布式锁服务。

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目录

架构

文件名空间

分布式锁

缓存一致性

chubby master故障恢复

client和chubby master交互

master故障恢复

master选举流程

chubby服务端架构

paxos算法实现


chubby是一个面向松耦合分布式系统的锁服务,是paxos算法的工程实现。

架构

如图,chubby锁服务有中心化节点,这里以5个实例组成的chubby集群为例,根据paxos算法选举唯一master,client通过lib向chubby master发送rpc请求和接收响应。master和其他chubby实例间通过paxos算法同步修改操作。

文件名空间

chubby的文件接口和unix文件系统类似,具体实现是文件和目录组成的树形空间,因此没有unix文件系统中的软、硬链接等概念。

分布式锁

分布式系统环境由于网络通信的不确定性,锁的获取释放会出现乱序、重复等问题,例如,一个client A在锁的保护下发出了请求R1,因为网络原因导致这个请求一直没有到达chubby master,应用程序任务这个client已经失效,于是为client B分配了同一把锁,发出了请求R2并生效,随后R1到达,造成数据不一致。chubby采用两个策略解决分布式锁问题:

  • 锁延迟:若一个锁因为异常情况被释放,如client失联,chubby master会将这个锁保留一段时间,这样可以解决网络短暂故障导致的client闪断问题,这类case占比重很大
  • 锁序列化:为每个锁的持有者分配一个序列号,每次获取锁序列号自增,序列号随请求携带,chubby master收到请求后校验序列号,从而发现过期的请求并拒绝
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