分布式存儲系統(tǒng)可用性與一致性研究.pdf

1、分布式系統(tǒng)中的一致性,可用性,分區(qū)容忍性,可擴展性等問題一直是困擾分布式存儲系統(tǒng)設計實現的幾個難題,很多分布式文件系統(tǒng)和存儲系統(tǒng)的設計目標都是如何提升系統(tǒng)的性能,可擴展性等。系統(tǒng)研究如何在廉價的普通設備上,構建高可用的分布式存儲服務。系統(tǒng)為一分布式KV(key value)存儲系統(tǒng),使用外部高可用性系統(tǒng)部件Zookeeper進行Leader選舉,使得在Leader節(jié)點失效時能夠自動重新選舉一新的Leader繼續(xù)提供服務。采用類Paxos

2、多數派協議實現分布式副本,實現多副本之間的強一致性,在三個副本的情況下,確保由于各種異常比如網絡,磁盤,進程故障等導致一個副本不可用情況下系統(tǒng)繼續(xù)正常運行。Leader(主)節(jié)點與Follower(從)節(jié)點能夠在宕機啟動后自動恢復,并且確?；謴秃笙到y(tǒng)寫入成功數據不會丟失。系統(tǒng)支持每份數據三副本,支持對數據進行哈希分區(qū)提高系統(tǒng)擴展性,分區(qū)后系統(tǒng)能夠實現很好的線性擴展性。系統(tǒng)向客戶提供可選的一致性服務,其中一種為強一致性服務,寫入成功后即可

3、立即被所有客戶端讀取到。另一種為較實用的單調一致性,保證不會讀到比之前讀到數據更老的數據。
　　測試表明系統(tǒng)使用的分布式副本協議開銷較小,并且在通過將網絡與磁盤操作并行化,多請求執(zhí)行之間并行化以及將所有的寫操作首先轉化為對日志文件的順序操作等優(yōu)化措施之后大大提高了系統(tǒng)的性能,寫性能基本已經達到了磁盤所能提供性能的極限。類Paxos多數派分布式協議確實是分布式環(huán)境中提供高可用性服務的可行性較強的協議方案。能提供較好的一致性,可用性,