男同 av 读构建可蔓延散播式系统: 递次与实践03散播式系统重点

男同 av

1. 通讯基础

1.1. 每个散播式系统齐包含通过收集进行通讯的软件组件

1.2. 硬件

1.2.1. 世界互联网便是一台异构机器，由不同类型的收集通讯通谈和招引组成，它们每秒将数百万条音问通过收集传送到预定目标地

1.2.2. 关于单个光纤链路，不错提供每秒杰出70 Tbps的总带宽

1.2.3. 广域网的蔓延更为复杂

1.2.3.1. 广域网传输数据的距离可达数百乃至数千公里，数据在光纤电缆中传输的最大速率是表面光速

1.2.4. 路由器是专用高速收集招引，它不错处理数百Gbps的收集流量，从传入相连中索要数据并把柄目标地将数据发送到不同的传出收集相连

1.2.4.1. 家里和办公室中的WiFi路由器齐是无线以太网收集，使用802.11公约发送和摄取数据

1.2.4.2. 使用最正常的WiFi公约是802.11ac(WiFi 5)，它允许最大（表面）数据速率高达5400 Mbps

1.2.4.3. 最新的802.11ax公约，也称WiFi 6，是由802.11ac工夫演变的，宣称已将隐约量进步至9.6 Gbps

1.2.4.4. WiFi路由器的规模是几十米的数目级，会受到墙壁和地板等物理松弛的影响

1.2.5. 蜂窝无线工夫使用无线电波将数据从手机发送到装配在手机信号塔上的路由器，路由器频繁通过电线相连到中枢互联网来进行音问路由

1.2.5.1. 5G基站的最大遮盖规模约为500 m

1.2.5.2. 4G可在10～15 km内提供可靠的摄取

1.2.6. 一级收集是世界高速互联网主干网

1.2.6.1. 大致有20家一级ISP（互联网做事提供商）隆重料理和闭幕世界流量

1.2.7. 二级ISP频繁是区域性

1.2.7.1. 带宽低于一级ISP，并通过三级ISP向客户提供内容

1.2.8. 三级ISP是每月向你收取高额家庭互联网用度的ISP

1.3. 软件

1.3.1. 互联网上的软件系统使用IP（互联网公约）套件进行通讯

1.3.1.1. 互联网是一个数据包交换收集，每个数据包齐在收集合单独路由

1.3.1.2. 因为收集数据包在发送方和摄取方之间的传输经由中可能会丢失或蔓延，是以可靠性是必需的

1.3.2. 四个概述层

1.3.2.1. 数据链路层，界说了跨单个网段的数据通讯递次

1.3.2.2. 收集层，指定寻址和路由公约，使流量大约穿越组成互联网的独处料理和闭幕的收集

1.3.2.2.1. 是互联网公约家眷中的IP层

1.3.2.3. 传输层，界说了可靠和奋勉而为的主机到主机通讯的公约

1.3.2.3.1. 是知名的TCP（传输闭幕公约）和UDP（用户数据报公约）场地的层

1.3.2.4. 诈欺层，其中包含多个诈欺递次级公约

1.3.2.4.1. HTTP和SCP（安全复制公约)

1.3.3. IP

1.3.3.1. IP界说了如安在互联网上为主机分拨地址，以及如安在知谈彼此地址的两个主机之间传输音问

1.3.3.2. 互联网上的每个招引齐有我方的地址，也称为IP地址

1.3.3.3. IP地址的位置不错在互联网规模的目次做事DNS（域名系统）中找到

1.3.3.3.1. DNS做事器是分层组织的

1.3.3.3.2. 通盘DNS数据库在地舆上高度复制，因此莫得单点故障，同期央求被散播在多个物理做事器上

1.3.3.4. 用于分拨IP地址的工夫称为IPv4（互联网通讯公约第4版），它将被后继者IPv6取代

1.3.3.4.1. IPv4是32位寻址决策，由于相连到互联网的招引数目抑遏增多，不久的畴昔就会用完地址

1.3.3.5. IPv6是128位决策，提供（险些）无穷数目的IP地址

1.3.3.6. IP也被称为奋勉而为的传输公约，它不会赔偿数据包传输时期可能发生的多样造作情况

1.3.3.6.1. 可能的传输造作包括数据损坏、数据包丢构怨近似

1.3.4. TCP

1.3.4.1. 一朝诈欺递次或浏览器发现了接洽做事器的IP地址，它就不错使用传输公约API发送音问

1.3.4.1.1. 这是使用TCP或UDP来兑现的，它们是IP收集公约栈的流行圭臬传输公约

1.3.4.2. 面向相连的

1.3.4.3. 面向流的

1.3.4.4. 可靠的

1.3.4.5. TCP是面向相连的公约

1.3.4.5.1. 在诈欺递次之间交换任何音问之前男同 av，TCP使用三步持手在客户端和做事器诈欺递次之间竖立双向相连

1.3.4.6. 用于查验数据包竣工性的校验和

1.3.4.7. 用于确保发送方不会因发送数据过快而合并慢速摄取方的动态流量闭幕

1.3.4.8. 连同相连竖立和证实，TCP成为一个分量级的公约，它在可靠性和效果之间争取可靠性

1.3.5. UDP

1.3.5.1. UDP是一种肤浅的无相连公约，它将用户的递次表示给不可靠的底层收集

1.3.5.2. 它无法保证音问传递按依法程的规则进行，以致音问传递可能根蒂不会发生

1.3.5.3. 不错被合计是底层IP公约之上的一层薄薄的单板（层），并在原始性能和可靠性之间争取性能

1.3.5.4. 相配相宜好多当代诈欺递次，这些诈欺递次对特地丢失的数据包不敏锐

1.3.5.4.1. 关于流媒体电影、视频会议和游戏，用户不太可能察觉到一个丢失的数据包

2. 云尔递次调用

2.1. 使用径直与传输层公约TCP和UDP交互的底层API来编写散播式诈欺递次是十足可行的

2.2. 最常见的递次是调用圭臬化套接字库

2.2.1. 套接字库是一个底层的、难以使用的API

2.3. 套接字是客户端和做事器之间双向收集相连的一个端点

2.3.1. 套接字由节点IP地址和端口的组合来标志

2.3.2. 端口是独一的数字标志符，它允许节点守旧在该节点上运行的多个诈欺递次的通讯

2.3.3. 每个IP地址齐不错守旧65535个TCP端口和另外65535个UDP端口

2.4. 不错径直向套接字API写入散播式诈欺递次，它是操作系统的中枢组件

2.5. 注册表是一种肤浅的目次做事，通过它，客户端不错查找位置（收集地址和对象援用），并肤浅地提供逻辑称号来得到RMI做事器援用，逻辑称号在注册表中也曾与做事器的援用相干联

2.6. 跨编程话语的编组（客户端使用一种编程话语，做事器端使用另一种编程话语）可能会导致造作，因为类型在不同话语中的默示形势不同，存在奥密的不兼容性

2.7. 大齐当代系统齐是围绕基于HTTP并使用JSON默示参数的更肤浅公约来构建的

2.7.1. HTTP动词（PUT、GET、POST等）具有映射到特定URL的关联语义，而不是操作称号

3. 局部故障

3.1. 散播式系统的组件通过收集通讯

3.2. 异步收集特色

3.2.1. 节点不错随时向其他节点发送数据

3.2.2. 收集是半双工的，这意味着一个节点发送央求必须恭候另一个节点的反映。触及两个独处的通讯

3.2.3. 节点之间传输数据的时长是变化的，受收集拥塞、动态数据包路由和瞬态收集相连故障等要素影响

3.2.4. 摄取节点可能因软件或机器崩溃而无法使用

3.2.5. 数据可能会丢失

3.2.6. 节点莫得十足同样的里面时钟；节点之间是不同步的

3.3. 同步收集则不同样，本色上是全双工的，同期在两个标的传输数据，每个节点的时钟是同步的

3.4. 客户端是否收到反映，以及何时收到反映，这被称为局部故障处理

3.5. 幂等性

3.5.1. 幂等操作实践屡次的闭幕与实践一次的闭幕一致

3.5.2. 莫得更动耐久现象的央求当然是幂等的

3.5.2.1. 意味着整个读取央求本色上齐是安全的，不需要在做事器上实践额外的责任

3.6. 更新耐久现象则是另一趟事

3.6.1. 系统需要打算一种机制，使得客户端近似的央求不会导致任何现象变化，况兼不错被做事器检测到

3.7. 做事器现象发生变化的端点必须是幂等的

3.8. 构建幂等操作的递次

3.8.1. 客户端在整个变嫌现象的央求中包含一个独一的幂等键

3.8.2. 做事器收到央求时，会查验它是否包含数据库中出现过的幂等性键值，而数据库是挑升为兑现幂等性而打算的

3.8.3. 若是幂等键在数据库中，标明此央求是来自客户端的重试，不应处理

3.9. 存储幂等键的数据库的兑现

3.9.1. 单独的数据库表或聚拢，与诈欺递次数据沿途存储在事务数据库中

3.9.2. 专用的数据库，提供极低查找蔓延，举例肤浅的键值存储

3.10. 与诈欺递次数据不同，幂等键无用永远保留

3.10.1. 一朝客户端收到操作生效的证实，就不错丢弃幂等键了

3.10.2. 达成此目标最肤浅的递次是在特定时期段后自动从存储中删除幂等键，具体取决于诈欺递次需乞降央求量

3.11. 幂等API兑现必须确保诈欺递次现象已修改和幂等键已存储，两者均已发生API才能生效

3.12. 从本色上讲，事务确保了严格一次的操作(exactly-once semantics for operations)，保证了整个音问永远只处理一次

3.12.1. 严格一次并不料味着莫得音问传输失败、重试和诈欺递次崩溃，它们齐是不可幸免的

3.12.2. 挫折的是重试最终会生效，闭幕老是同样的

3.12.3. 严格一次(exactly-once)音问传递需要遏制近似，需要在可靠性和较慢的性能之间进行衡量

3.13. 最多一次(at-most-once)音问传递速率快且不可靠——这是UDP公约提供的

3.14. 至少一次(at-least-once)音问传递是TCP/IP提供的保证，意味着近似是不可幸免的

4. 散播式系统中的共鸣

4.1. 事实上，不成保证一定会达成公约是不错说明的

4.2. 局部失莠民似于丢失音问和证实

4.3. FLP不可能旨趣

4.3.1. 事实上，存在崩溃故障的异步收集上，音问不错蔓延但不会丢失，在有限时期内不可能达成共鸣

4.3.2. FLP是最坏的情况

4.4. 在异步收集上无法保证在无穷音问蔓延的情况下达成共鸣

4.4.1. 本质上，散播式系统老是会达成共鸣

4.4.2. 尽管咱们的收集是异步的，但咱们不错在音问蔓延上竖立合理的界限并在超时后重试

4.5. 拜占庭故障，在散播式系统中尤为粗野

5. 散播式系统中的时期

5.1. 散播式系统中的每个节点齐有我方的里面时钟

5.1.1. 若是每台机器上的时钟齐是十足同步的，咱们就不错肤浅地相比节点间事件的时期戳，细目它们发生的精准规则

5.1.2. 受温度或电压变化等环境条目影响，各个节点上的时钟会漂移

5.1.3. 每台机器的时期漂移量各不计划，但每天漂移10～20 s的时局并不疏淡

5.2. 时期做事是准确的时期源

5.3. 使用最正常的时期做事是NTP（收集时期公约）

5.3.1. 提供了杰出世界的分层组织时期做事器聚拢

5.3.2. 世界约有300台根做事器，它们的时期是最准确的

5.3.3. 下一级时期做事器（大致20000个）依期（几毫秒内）与根做事器同步

5.3.4. 通盘头绪结构最多15级

5.3.5. 世界有杰出175000台NTP做事器

5.3.6. 节点上的时期由与一个或多个NTP做事器进行的UDP消拒却换来同步

5.3.6.1. 音问带只怕期戳，通过消拒却换估算音问传输所用的时期

5.3.7. 时钟的重置不错将腹地节点时期上前或向后迁移

5.3.7.1. 若是咱们的诈欺递次正在计较事件所破耗的时期（举例，计较事件反映时期），若是NTP公约已竖立腹地时期并导致时期倒退，则事件的末端时期可能早于运转时期

5.4. 日期钟

5.4.1. 日期钟(time of day clock)是自1970年1月1日午夜以来的毫秒数

5.5. 单调时钟

5.5.1. 单调时钟(monotonic clock)是自畴昔未指定时期点以来的时期量（以秒和纳秒为单元）

5.6. 诈欺递次不错使用NTP做事来确保系统中每个节点上的时钟精致同步

5.6.1. 频繁会以一小时到一天的时期休止再行同步时钟，确保时钟的时期值保持接近

5.6.2. 若是诈欺递次照实需要准确了解不同节点上事件发生的规则，那么时钟漂移将使其充满危急

5.6.3. 咱们的诈欺递次不成依赖不同节点上事件的时期戳来默示事件的本质规则

5.6.3.1. 即使时钟漂移一两秒也会导致跨节点时期戳无法相比

5.7. Chrony守旧NTP公约，但比NTP准确性更高和蔓延性更好

6. 重点

6.1. 处理决策散播在不同位置的多台机器上，每台机器并行处理事件，且它们之间通过收集交换音问

6.2. 散播式系统中的通讯不错透明地穿过好多不同类型的底层物理收集，包括WiFi、无线收集、广域网和局域网

6.3. 互联网公约栈通过IP和TCP公约的组合确保跨异构收集的可靠通讯

6.4. 使用RMI/RPC工夫构建TCP/IP层，为客户端/做事器通讯提供概述层，遴荐腹地递次/经由调用的形势调用做事器接口

6.5. 在异步收集合，存在崩溃故障的情况下，有限时期内不可能在多个节点之间就现象达成一致或达成共鸣

6.6. 莫得十足可靠的全局时期源可供诈欺递次中的节点同步其行径

6.6.1. 各个节点上的时钟各不计划，不成用于精准的相比

6.6.2. 诈欺递次无法通过相比不同节点上的时钟来细目事件的规则男同 av