电子工业出版社云计算第二版配套课件教学课件

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1、电子工业出版社《云计算(第二版)》配套课件解放军理工大学刘鹏教授主编华东交通大学刘鹏制作第2章Google云计算原理与应用《云计算（第二版）》购买网址：当当网京东商城姊妹力作《实战Hadoop》购买网址：当当网京东商城提纲Google文件系统GFS分布式数据处理MapReduce分布式锁服务Chubby分布式结构化数据表Bigtable分布式存储系统Megastore大规模分布式系统的监控基础架构DapperGoogle应用程序引擎分布式锁服务ChubbyPaxos算法Chubby系统设计Chubby中的PaxosChubby文件系统通信协议正确性与

2、性能一种建议性的锁而不是强制性的锁；具有更大的灵活性GFS使用Chubby选取一个GFS主服务器Bigtable使用Chubby指定一个主服务器并发现、控制与其相关的子表服务器Chubby还可以作为一个稳定的存储系统存储包括元数据在内的小数据Google内部还使用Chubby进行名字服务（NameServer）ChubbyGoogle设计的提供粗粒度锁服务的一个文件系统，它基于松耦合分布式系统，解决了分布的一致性问题Paxos算法Paxos算法LeslieLamport最先提出的一种基于消息传递（MessagesPassing）的一致性算法，用于解决分布式系统中的

3、一致性问题分布式系统一致性问题——就是如何保证系统中初始状态相同的各个节点在执行相同的操作序列时，看到的指令序列是完全一致的，并且最终得到完全一致的结果一个最简单的方案——在分布式系统中设置一个专门节点，在每次需要进行操作之前，系统的各个部分向它发出请求，告诉该节点接下来系统要做什么。该节点接受第一个到达的请求内容作为接下来的操作，这样就能够保证系统只有一个唯一的操作序列方案存在什么缺陷？Paxos算法缺陷——专门节点失效，整个系统就很可能出现不一致。为了避免这种情况，在系统中必然要设置多个专门节点，由这些节点来共同决定操作序列Paxos算法proposers提出决议（Va

4、lue，系统接下来执行的指令）acceptors批准决议learners获取并使用已经通过的决议Paxos算法（1）决议只有被proposers提出后才能批准（2）每次只批准一个决议（3）只有决议确定被批准后learners才能获取这个决议保证数据的一致性Paxos算法P1：每个acceptor只接受它得到的第一个决议系统约束条件P1表明一个acceptor可以收到多个决议，为区分，对每个决议进行编号，后到的决议编号大于先到的决议编号；约束条件P1不是很完备！P2：一旦某个决议得到通过，之后通过的决议必须和该决议保持一致P2a：一旦某个决议v得到通过，之后任何accept

5、or再批准的决议必须是vP2a和P1是有矛盾的!P2b：一旦某个决议v得到通过，之后任何proposer再提出的决议必须是vP1和P2b保证条件（2），彼此之间不存在矛盾。但是P2b很难通过一种技术手段来实现它，因此提出了一个蕴涵P2b的约束P2cP2c：如果一个编号为n的提案具有值v，那么存在一个“多数派”，要么它们中没有谁批准过编号小于n的任何提案，要么它们进行的最近一次批准具有值vPaxos算法决议通过的两个阶段准备阶段：proposers选择一个提案并将它的编号设为n，然后将它发送给acceptors中的一个“多数派”。Acceptors收到后，如果提案的编号大于它已

6、经回复的所有消息，则acceptors将自己上次的批准回复给proposers，并不再批准小于n的提案批准阶段：当proposers接收到acceptors中的这个“多数派”的回复后，就向回复请求的acceptors发送accept请求，在符合acceptors一方的约束条件下，acceptors收到accept请求后即批准这个请求解决一致性问题算法：为了减少决议发布过程中的消息量，acceptors将这个通过的决议发送给learners的一个子集，然后由这个子集中的learners去通知所有其他的learners；特殊情况：如果两个proposer在这种情况下都转而提出一个

7、编号更大的提案，那么就可能陷入活锁。此时需要选举出一个president，仅允许president提出提案分布式锁服务ChubbyPaxos算法Chubby系统设计Chubby中的PaxosChubby文件系统通信协议正确性与性能系统设计目标Chubby系统设计高可用性和高可靠性；首要目标，在保证这一目标的基础上再考虑系统的吞吐量和存储能力高扩展性；将数据存储在价格较为低廉的RAM，支持大规模用户访问文件支持粗粒度的建议性锁服务；提供这种服务的根本目的是提高系统的性能服务信息的直接存储；可直