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视频在 00:31:00–01:03:00之间
Zookeeper Server最基础的东西是什么呢#xff1f;我想应该是Paxos了。所以本文会介绍Paxos以及它在ZK Server中对应的实现。
先说Paxos#x…视频链接https://pan.baidu.com/s/1b_liTHLVCesMWqoZYokxyA 密码wjgu
视频在 00:31:00–01:03:00之间
Zookeeper Server最基础的东西是什么呢我想应该是Paxos了。所以本文会介绍Paxos以及它在ZK Server中对应的实现。
先说Paxos它是一个基于消息传递的一致性算法Leslie Lamport在1990年提出近几年被广泛应用于分布式计算中Google的ChubbyApache的Zookeeper都是基于它的理论来实现的Paxos还被认为是到目前为止唯一的分布式一致性算法其它的算法都是Paxos的改进或简化。有个问题要提一下Paxos有一个前提没有拜占庭将军问题。就是说Paxos只有在一个可信的计算环境中才能成立这个环境是不会被入侵所破坏的。
关于Paxos的具体描述可以在Wiki中找到http://zh.wikipedia.org/zh-cn/Paxos算法。网上关于Paxos分析的文章也很多。这里希望用最简单的方式加以描述并建立起Paxos和ZK Server的对应关系。
Paxos描述了这样一个场景有一个叫做Paxos的小岛(Island)上面住了一批居民岛上面所有的事情由一些特殊的人决定他们叫做议员(Senator)。议员的总数(Senator Count)是确定的不能更改。岛上每次环境事务的变更都需要通过一个提议(Proposal)每个提议都有一个编号(PID)这个编号是一直增长的不能倒退。每个提议都需要超过半数((Senator Count)/2 1)的议员同意才能生效。每个议员只会同意大于当前编号的提议包括已生效的和未生效的。如果议员收到小于等于当前编号的提议他会拒绝并告知对方你的提议已经有人提过了。这里的当前编号是每个议员在自己记事本上面记录的编号他不断更新这个编号。整个议会不能保证所有议员记事本上的编号总是相同的。现在议会有一个目标保证所有的议员对于提议都能达成一致的看法。
好现在议会开始运作所有议员一开始记事本上面记录的编号都是0。有一个议员发了一个提议将电费设定为1元/度。他首先看了一下记事本嗯当前提议编号是0那么我的这个提议的编号就是1于是他给所有议员发消息1号提议设定电费1元/度。其他议员收到消息以后查了一下记事本哦当前提议编号是0这个提议可接受于是他记录下这个提议并回复我接受你的1号提议同时他在记事本上记录当前提议编号为1。发起提议的议员收到了超过半数的回复立即给所有人发通知1号提议生效收到的议员会修改他的记事本将1好提议由记录改成正式的法令当有人问他电费为多少时他会查看法令并告诉对方1元/度。
现在看冲突的解决假设总共有三个议员S1-S3S1和S2同时发起了一个提议:1号提议设定电费。S1想设为1元/度, S2想设为2元/度。结果S3先收到了S1的提议于是他做了和前面同样的操作。紧接着他又收到了S2的提议结果他一查记事本咦这个提议的编号小于等于我的当前编号1于是他拒绝了这个提议对不起这个提议先前提过了。于是S2的提议被拒绝S1正式发布了提议: 1号提议生效。S2向S1或者S3打听并更新了1号法令的内容然后他可以选择继续发起2号提议。
好我觉得Paxos的精华就这么多内容。现在让我们来对号入座看看在ZK Server里面Paxos是如何得以贯彻实施的。
小岛(Island)——ZK Server Cluster
议员(Senator)——ZK Server
提议(Proposal)——ZNode Change(Create/Delete/SetData…)
提议编号(PID)——Zxid(ZooKeeper Transaction Id)
正式法令——所有ZNode及其数据
貌似关键的概念都能一一对应上但是等一下Paxos岛上的议员应该是人人平等的吧而ZK Server好像有一个Leader的概念。没错其实Leader的概念也应该属于Paxos范畴的。如果议员人人平等在某种情况下会由于提议的冲突而产生一个“活锁”所谓活锁我的理解是大家都没有死都在动但是一直解决不了冲突问题。Paxos的作者Lamport在他的文章”The Part-Time Parliament“中阐述了这个问题并给出了解决方案——在所有议员中设立一个总统只有总统有权发出提议如果议员有自己的提议必须发给总统并由总统来提出。好我们又多了一个角色总统。
总统——ZK Server Leader
又一个问题产生了总统怎么选出来的oh, my god! It’s a long story. 在淘宝核心系统团队的Blog上面有一篇文章是介绍如何选出总统的有兴趣的可以去看看http://rdc.taobao.com/blog/cs/?p162
现在我们假设总统已经选好了下面看看ZK Server是怎么实施的。
情况一
屁民甲(Client)到某个议员(ZK Server)那里询问(Get)某条法令的情况(ZNode的数据)议员毫不犹豫的拿出他的记事本(local storage)查阅法令并告诉他结果同时声明我的数据不一定是最新的。你想要最新的数据没问题等着等我找总统Sync一下再告诉你。
情况二
屁民乙(Client)到某个议员(ZK Server)那里要求政府归还欠他的一万元钱议员让他在办公室等着自己将问题反映给了总统总统询问所有议员的意见多数议员表示欠屁民的钱一定要还于是总统发表声明从国库中拿出一万元还债国库总资产由100万变成99万。屁民乙拿到钱回去了(Client函数返回)。
情况三
总统突然挂了议员接二连三的发现联系不上总统于是各自发表声明推选新的总统总统大选期间政府停业拒绝屁民的请求。
呵呵到此为止吧当然还有很多其他的情况但这些情况总是能在Paxos的算法中找到原型并加以解决。这也正是我们认为Paxos是Zookeeper的灵魂的原因。当然ZK Server还有很多属于自己特性的东西Session, WatcherVersion等等等等需要我们花更多的时间去研究和学习。 转载地址原文地址
