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分布式系统原理（5）Quorum 机制Quorum 机制是一种简单有效的副本管理机制。本节首先讨论一种最简单的副本控制规则write-all-read-one，在此基础上，放松约束，讨论 quorum 机制约定为了简化讨论，本节先做这样的约定：更新操作（write）是一系列顺序的过程，通过其他机制确定更新操作的顺序（例如 primary-secondary 架构中由 primary 决定顺...

Paxos 协议简介Paxos 协议是少数在工程实践中证实的强一致性、高可用的去中心化分布式协议Paxos 协议的流程较为复杂，但其基本思想却不难理解，类似于人类社会的投票过程。Paxos 协议中，有一组完全对等的参与节点（称为 accpetor），这组节点各自就某一事件做出决议，如果某个决议获得了超过半数节点的同意则生效。Paxos 协议中只要有超过一半的节点正常，就可以工作，能很好对抗宕...

基于 MVCC 的分布式事务实现分布式事务除了使用类似“两阶段提交”协议等方式外，另一种简单高效的方式就是使用MVCC(Multi-version Cocurrent Control，多版本并发控制)技术。MVCC 技术最初也是在数据库系统中被提出，但这种思想并不局限于单机的分布式系统，在分布式系统中同样有效MVCC 简介顾名思义，MVCC 即多个不同版本的数据实现并发控制的技术，其基本思想...

两阶段提交协议问题背景两阶段提交（two phase commit）协议是一种历史悠久的分布式控制协议。最早用于在分布式数据库中，实现分布式事务。这里有必要首先简单介绍一下两阶段提交的最初问题背景，从而能更好的理解该协议在经典的分布式数据库模型中，同一个数据库的各个副本运行在不同的节点上，每个副本的数据要求完全一致。数据库中的操作都是事务(transaction)，一个事务是一系列读、写操作...

日志技术日志技术是宕机恢复的主要技术之一。日志技术最初使用在数据库系统中。严格来说日志技术不是一种分布式系统的技术，但在分布式系统的实践中，却广泛使用了日志技术做宕机恢复，甚至如 BigTable 等系统将日志保存到一个分布式系统中进一步增强了系统容错能力本章首先简单介绍数据库系统中的日志技术，进而抽象简化问题模型，在简化模型的基础上介绍两种实用的日志技术 Redo Log 与 No Redo...

分布式系统原理（4）Lease机制Lease 机制是最重要的分布式协议，广泛应用于各种实际的分布式系统中。即使在某些系统中相似的设计不被称为 lease，但我们可以分析发现其本质就是一种 lease 的实现。本节从一个分布式cache 系统出发介绍最初的 lease 机制，接着加以引申，探讨 lease 机制的本质。最后介绍了 lease 机制最重要的应用：判定节点状态基于 lease ...

分布式系统原理（3）基本副本协议副本控制协议指按照特定的协议流程控制副本的读写行为，是的副本满足一定的可用性和一致性要求的分布式协议。本章将讨论两大类型的副本控制协议：中心化副本控制协议和去中心化副本控制协议中心化副本控制协议中心化副本控制协议的特点是由一个中心节点控制副本数据的更新、维护副本间的一致性优点：协议相对简单，跟副本有关的操作都交给中心节点完成缺点：系统的可用性过于...

分布式系统原理（2）数据分布方式哈希方式按数据某一特征计算哈希值，并将其与某一节点建立映射关系一种常见的哈希方式是按数据属于的用户 id 计算哈希值，集群中的服务器按 0 到机器数减 1 编号，哈希值除以服务器的个数，结果的余数作为处理该数据的服务器编号工程中，往往要考虑服务器的副本冗余，将多台服务器组成一组，将数据哈希与服务器组编号做映射。下图给出一个哈希方式分布数据的例子：优点：...

分布式系统原理（1）基本概念节点：能按照分布式协议独立运行的完整程序个体通信：节点之间需要使用不可靠的网络通讯存储：节点可以将数据写入同一机器的存储设备保存数据异常：机器宕机网络异常：消息丢失：网络层不能保证数据确实送到消息乱序：节点发送消息的顺序与消息到达顺序不一致数据错误：网络传输可能导致比特错误不可靠传输：即使使用了TCP，也不能保证上层应用正确接收到了数据...

CAP 理论CAP 理论是由 Eric Brewer 提出的分布式系统中最为重要的理论之一。本文将 CAP 理论安排在原理部分的最后介绍是为了利用前面已经介绍过的几种分布式协议来帮助理解 CAP 理论定义CAP 理论的定义很简单，CAP 三个字母分别代表了分布式系统中三个相互矛盾的属性：C: Consistency (一致性)，CAP 理论中的副本一致性特指强一致性A: Availia...