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分布式 八股文

分布式 八股文

作者: 如风_dcac | 来源:发表于2023-11-27 23:31 被阅读0次

分布式:由多个互通的节点组成,并且每个节点提供不同的服务,一起完成某个事情

特点:
分布性:服务部署空间具有多样性
并发性:程序运行过程中,并发性操作是很常见的。比如同一个分布式系统中的多个节点,同时访问一个共享资源。数据库、分布式存储
无序性:进程之间的消息通信,会出现顺序不一致问题

面临的问题:
网络通信:网络本身的不可靠性,因此会涉及到一些网络通信问题
网络分区(脑裂):当网络发生异常导致分布式系统中部分节点之间的网络延时不断增大,最终导致组成分布式架构的所有节点,只有部分节点能够正常通信
三态:在分布式架构里面多了个状态:超时,所以有三态: 成功、失败、超时
分布式事务:ACID(原子性、一致性、隔离性、持久性)
中心化和去中心化:冷备或者热备

CAP理论:


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P:分区容错性
大多数分布式系统都分布在多个子网络。每个子网络就叫做一个区(partition)。分区容错的意思是,区间通信可能失败。比如,一台服务器放在中国,另一台服务器放在美国,这就是两个区,它们之间可能无法通信。
C:一致性
无论访问服务的哪个节点,返回的结果都是一样的
A:可用性
无论何时,服务都是可用的

Consistency 和 Availability 的矛盾


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一致性和可用性,为什么不可能同时成立?因为可能通信失败(即出现分区容错)。
如果保证 G2 的一致性,那么 G1 必须在写操作时,锁定 G2 的读操作和写操作。只有数据同步后,才能重新开放读写。锁定期间,G2 不能读写,没有可用性不。
如果保证 G2 的可用性,那么势必不能锁定 G2,所以一致性不成立。
综上所述,G2 无法同时做到一致性和可用性。系统设计时只能选择一个目标。如果追求一致性,那么无法保证所有节点的可用性;如果追求所有节点的可用性,那就没法做到一致性。

基于CAP理论,CAP理论并不适用于数据库事务(因为更新一些错误的数据而导致数据出现紊乱,无论什么样的数据库高可用方案都是徒劳)

BASE理论
Base 理论的核心思想是最终一致性,即使无法做到强一致性(Strong Consistency),但每个应用都可以根据自身的业务特点,采用适当的方式来使系统达到最终一致性(Eventual Consistency)
三要素
1、基本可用
基本可用比较好理解,就是不追求 CAP 中的「任何时候,读写都是成功的」,而是系统能够基本运行,一直提供服务。基本可用强调了分布式系统在出现不可预知故障的时候,允许损失部分可用性,相比正常的系统,可能是响应时间延长,或者是服务被降级。
2、软状态
软状态可以对应 ACID 事务中的原子性,在 ACID 的事务中,实现的是强制一致性,要么全做要么不做,所有用户看到的数据一致。其中的原子性(Atomicity)要求多个节点的数据副本都是一致的,强调数据的一致性。
原子性可以理解为一种“硬状态”,软状态则是允许系统中的数据存在中间状态,并认为该状态不影响系统的整体可用性,即允许系统在多个不同节点的数据副本存在数据延时。
3、最终一致性:
数据不可能一直是软状态,必须在一个时间期限之后达到各个节点的一致性,在期限过后,应当保证所有副本保持数据一致性,也就是达到数据的最终一致性。
在系统设计中,最终一致性实现的时间取决于网络延时、系统负载、不同的存储选型、不同数据复制方案设计等因素。

分布式事务
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1771749950667534630&wfr=spider&for=pc
二阶段提交

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三阶段提交


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