分布式知识梳理

什么是分布式系统？

多台协同计算机，用于大型网站的存储、MapReduce、对等共享和
许多关键的基础设施都是分布式的

为什么要建立分布式系统？

1.通过并行增加容量 （增加性能，例如更快的响应速度，更大的存储空间）
2.通过复制容忍故障 （增加容错）
3.将计算物理上靠近外部实体
4.通过隔离实现安全 （一致性）

分布式难点

想要高性能，就需要让数据分片存在多个服务器上，
更多的服务器，意味着必须要有容错，因为出错成了大概率事件
很好的容错就需要主从复制，将数据复制多份来做容错
数据复制多份就带来了一致性的问题。
做更多的通信来保证一致性，又会产生最初的性能问题

分布式问题主要围绕着如何解决以下几个问题的平衡

1. 性能提升
   可拓展的吞吐量，意思就是有N台机器就能带来，N倍的性能提升
2. 容错
   1000台的机器意味着总是会有机器挂掉，需要一个办法能有效的解决-复制数据
3. 一致性
   通用基础架构需要定义明确的行为，一致性和性能跟容错总会有冲突，更多的分片意味着一致性问题的产生，更强的一致性意味着更多的通信

1.解决容错的办法-Primary/Backup Replication（主从复制）

主从复制能解决什么样的问题？ “停机问题” 例如一台机器因为各种原因挂掉

主从复制有两种方法

1.状态转移

主备份执行服务，主备份将新的状态发送给子节点 ，但状态可能很大，无法通过网络传输

2.状态机复制

客户端发送操作给主节点，主节点按序号将操作排序，并且发送备份
所有从节点按顺序执行所有的操作，如果所有节点有相同的开始状态，相同的操作，相同的顺序，都有着不可改变的特性，那么最终他们的状态是一样的
发送操作往往需要的发送的数据比较小，不会造成网络拥堵，但是一般来说更难维护正确的结果

主从复制需要解决的问题

1.需要复制什么状态？
2.主节点需要等待子节点备份完成么？
3.什么时候切换的子节点？
4.切换时异常可见么
5.如何加速替换备份过程？

在哪个层级做状态同步？

应用层级？ 操作系统层？
gfs是这样做的：