《从零开始学架构》读书笔记七:存储高可用

存储高可用的本质就是通过冗余来实现,这就必然涉及到数据之间的复制,如下四点是我们做设计的时候必须要考虑到的问题:
1.数据如何复制
2.各个节点的职责
3.如何应对复制延迟
4.如何应对复制中断
以下针对业界一些通用的方案做一些整理

主备复制:

主备的优点就是设计简单,无需考虑状态。几乎所有的存储系统都提供了主备复制策略,缺点就备机只有在故障的时候才有用,浪费硬件成本。故障后还需要人工干预恢复,无法自动恢复。

主从复制:

和主备的区别就是从机提供读操作。对外提供查询服务,因为从机也对外提供服务那么我们就必须在数据复制时候进行一定的监控,当延迟过高时候,需要人工干涉解决。
主从与主备相比具有如下优势:
1.主从复制在主机故障时,读的相关业务不受影响。
2.从机也对外提供服务,发挥了硬件性能
但是也存在缺点,就是引入了新的复杂度,主要体现在客户端需要感知主从关系,并将不同的操作发给不同的机器进行处理(mybatis插件)

主备倒换与主存倒换:

主备和主从方案存在两个共性问题:
1.主机故障后,无法提供写服务
2.如果主机无法恢复,需要人工指定新的主机角色。
要实现一个完善的倒换方案,我们需要考虑如下几个关键的设计点:
(1)主备状态判断:
状态传递的渠道,是相互连接还是三方仲裁
状态检测的内容,如机器是否掉电,进程是否存在,响应是否缓慢等
(2)倒换决策:
倒换时机-什么情况下备机或从机升级为主机(三分钟连续重启三次,响应超过三秒等等策略)
倒换策略-原来的主机恢复后是做从机还是继续倒换为主机?
自动程度-是否需要人工确认
(3)数据冲突解决:
比如新增数据的主键冲突,必须要分析现有的业务场景做出一定的应对
常见的架构
1.互联式


互联式.jpg

相比主备架构在此基础上多了状态传递的通道,客户端为了在倒换后正常访问,因为主备之间共享一个对客户端来说唯一的IP地址,比如虚拟IP。这种策略的劣势主要表现在如果主机没有故障,但是状态通道故障了,那么备机会升级为主机,那么就有可能出现双主机的情况。

2.中介式


中介式.jpg

通常的zookeeper是比较常用的中介

3.模拟式


模拟式.jpg

核心思想就是主机和备机之间模拟读写操作来探测主机的状态,这种方案实现起来较为简单,成本低,因为基于HTTP连接所以状态信息比较匮乏,比如不能检测cpu负载、i/o负载等。

主主复制

这种方案两台机器都提供读写服务,这种方案一般处理业务上可以覆盖,可丢失的数据,比如session,论坛的草稿数据等。

数据分区

指将数据按照一定的规则进行分区,不同分区分布在不同的地理位置上,规避地理灾害造成的数据丢失问题。通常有如下三种策略
1.集中式(北京,上海,广州)-----西安备份中心 特点扩展容易,成本高
2.互备式(北京-上海,上海-----广州) 特点设计扩展麻烦,成本低
3.独立式(北京-天津,上海-杭州) 特点扩展容易,成本高

存储高可用主要面临的是数据一致性如何保障的问题。分布式事务算法主要的目的是为了保证分散在多个节点的数据统一提交或回滚,以满足ACID的要求;而分布式一致性算法主要的目的是为了保证同一份数据在多个节点上的一致性,以满足CAP中的CP要求。了解这些算法可以参考笔者所写的《从零开始学架构、从paxos到zookeeper》读书笔记五:分布式系统基本理论一文。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,294评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,493评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,790评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,595评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,718评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,906评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,053评论 3 410
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,797评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,250评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,570评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,711评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,388评论 4 332
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,018评论 3 316
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,796评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,023评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,461评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,595评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容