你真的很熟分布式处理和事务吗?,事务
微吐槽
简历上项目经历写一句hello world真的不行嘛?
不想了,我等码农,还是看看怎么来处理分布式系统中的事务这个老大难吧!
本文略长,读者需要有一定耐心,如果你是高级码农或者架构师级别,你可以跳过。
本文注重实战或者实现,不涉及CAP,略提ACID。
本文适合基础分布式程序员:
由于分布式这个话题太大,事务这个话题也太大,我们从一个集群的一个小小节点开始谈起。
集群中存活的节点与同步
分布式系统中,如何判断一个节点(node)是否存活?
kafka这样认为:
那么,符合上面两个条件的节点就可以认为是存活的,也可以认为是同步的(in-sync).
关于第1点,大家对心跳都很熟悉,那么我们可以这样认为某个节点不能和zookeeper喊话了:
zookeeper-node:
var timer =
new timer()
.setInterval(10sec)
.onTime(slave-nodes,function(slave-nodes){
slave-nodes.forEach( node -> {
boolean isAlive = node.heatbeatACK(15sec);
if(!isAlive) {
node.numNotAlive += 1;
if(node.numNotAlive >= 3) {
node.declareDeadOrFailed();
slave-nodes.remove(node);
//回调也可 leader-node-app.notifyNodeDeadOrFailed(node)
}
}else
node.numNotAlive = 0;
});
});
timer.run();
//你可以回调也可以像下面这样简单的计时判断
leader-node-app:
var timer =
new timer()
.setInterval(10sec)
.onTime(slave-nodes,function(slave-nodes){
slave-nodes.forEach(node -> {
if(node.isDeadOrFailed) {
//node不能和zookeeper喊话了
}
});
});
timer.run();
关于第二点,要稍微复杂点了,这里也比较考究一个所谓大数据工程师或者架构师的功力了,怎么搞呢?
来这么分析:
- 数据 messages.
- 操作 op-log.
- 偏移 position/offset.
// 1. 先考虑messages
// 2. 再考虑log的postion或者offset
// 3. 考虑msg和off都记录在同源数据库或者存储设备上.(database or storage-device.)
var timer =
new timer()
.setInterval(10sec)
.onTime(slave-nodes,function(nodes){
var core-of-cpu = 8;
//嫌慢就并发呗 mod hash go!
nodes.groupParallel(core-of-cpu)
.forEach(node -> {
boolean nodeSucked = false;
if(node.ackTimeDiff > 30sec) {
//30秒内没有回复,node卡住了
nodeSucked = true;
}
if(node.logOffsetDiff > 100) {
//node复制跟不上了,差距超过100条数据
nodeSucked = true;
}
if(nodeSucked) {
//总之node“死”掉了,其实到底死没死,谁知道呢?network-error在分布式系统中或者节点失败这个事情是正常现象.
node.declareDeadOrFailed();
//不和你玩啦,集群不要你了
nodes.remove(node);
//该怎么处理呢,抛个事件吧.
fire-event-NodeDeadOrFailed(node);
}
});
});
timer.run();
上面的节点的状态管理一般由zookeeper来做,leader或者master节点也会维护那么点状态。
那么应用中的leader或者master节点,只需要从zookeeper拉状态就可以,同时,上面的实现是不是一定最佳呢?不是的,而且多数操作可以合起来,但为了描述节点是否存活这个事儿,咱们这么写没啥问题。
节点死掉、失败、不同步了,咋处理呢?
好嘛,终于说到failover和recover了,那failover比较简单,因为还有其它的slave节点在,不影响数据读取。
我们来关注下recover方面的东西,这里把视野打开点,不仅关注slave节点重启后追log来同步数据,我们看下在实际应用中,数据请求(包括读、写、更新)失败怎么办?
大家可能都会说,重试(retry)呗、重放(replay)呗或者干脆不管了呗!
行,都行,这些都是策略,但具体怎么个搞法,你真的清楚了?
一个bigdata问题
我们先摆个探讨的背景:
问题:消息流,比如微博的微博(真绕),源源不断地流进我们的应用中,要处理这些消息,有个需求是这样的:
Reach is the number of unique people exposed to a URL on Twitter.
那么,统计一下3小时内的本条微博(url)的reach总数。
怎么解决呢?
把某时间段内转发过某条微博(url)的人拉出来,把这些人的粉丝拉出来,去掉重复的人,然后求总数,就是要求的reach.
为了简单,我们忽略掉日期,先看看这个方法行不行:
/** ---------------------------------
* 1. 求出转发微博(url)的大V.
* __________________________________*/
方法 :getUrlToTweetersMap(String url_id)
SQL : /* 数据库A,表url_user存储了转发某url的user */
SELECT url.user_id as tweeter_id
FROM url_user
WHERE url_user.url_id = ${url_id}
返回 :[user_1,...,user_m]
/** ---------------------------------
* 2. 求出大V的粉丝
* __________________________________*/
方法 : getFollowers(String tweeter_id);
SQL : /* 数据库B */
SELECT user.id as user_id
FROM users
WHERE users.followee_id = ${tweeter_id}
返回:tweeter的粉丝
/** ---------------------------------
* 3. 求出Reach
* __________________________________*/
var tweeters = getUrlToTweetersMap();
var result = new HashMap<String,Integer>();
tweeters.forEach(t -> {
// 你可以批量in + 并发读来优化下面方法的性能
var followers = getFollowers(t.tweeter_id);
followers.forEach(f -> {
//hash去重
result.put(f.user_id,1);
});
});
//Reach
return result.size();
顶呱呱,无论如何,求出了Reach啊!
其实这又引出了一个很重要的问题,也是很多大谈框架、设计、模式却往往忽视的问题:性能和数据库建模的关系。
其实很佩服一篇文章,几个图表,看起来很cool的架构图就把这些问题说得一清二楚,架构嘛。
看看用storm怎么来解决分布式计算,并赋予其流式计算的特性:
// url到大V -> 数据库1
TridentState urlToTweeters =
topology.newStaticState(getUrlToTweetersState());
// 大V到粉丝 -> 数据库2
TridentState tweetersToFollowers =
topology.new

