108 lines
2.8 KiB
Markdown
108 lines
2.8 KiB
Markdown
# Распределённые системы
|
|
|
|
BaraDB поддерживает распределённое развёртывание с консенсусом Raft, шардированием и репликацией.
|
|
|
|
## Консенсус Raft
|
|
|
|
Выбор лидера и репликация лога:
|
|
|
|
```nim
|
|
import barabadb/core/raft
|
|
|
|
var cluster = newRaftCluster()
|
|
cluster.addNode("node1")
|
|
cluster.addNode("node2")
|
|
cluster.addNode("node3")
|
|
|
|
let n1 = cluster.nodes["n1"]
|
|
n1.becomeCandidate()
|
|
n1.becomeLeader()
|
|
let entry = n1.appendLog("SET key1 value1")
|
|
```
|
|
|
|
## Шардирование
|
|
|
|
Распределение данных по узлам:
|
|
|
|
```nim
|
|
import barabadb/core/sharding
|
|
|
|
var router = newShardRouter(ShardConfig(
|
|
numShards: 4,
|
|
replicas: 2,
|
|
strategy: ssHash
|
|
))
|
|
router.rebalance(@["node1", "node2", "node3"])
|
|
let shard = router.getShard("user_123")
|
|
```
|
|
|
|
### Стратегии шардирования
|
|
|
|
| Стратегия | Описание |
|
|
|-----------|----------|
|
|
| `ssHash` | Хэш-шардирование |
|
|
| `ssRange` | Диапазонное шардирование |
|
|
| `ssConsistent` | Консистентное хэширование |
|
|
|
|
## Репликация
|
|
|
|
```nim
|
|
import barabadb/core/replication
|
|
|
|
var rm = newReplicationManager(rmSync)
|
|
rm.addReplica(newReplica("r1", "10.0.0.1", 9472))
|
|
rm.connectReplica("r1")
|
|
let lsn = rm.writeLsn(@[1'u8, 2, 3])
|
|
rm.ackLsn("r1", lsn)
|
|
```
|
|
|
|
### Режимы репликации
|
|
|
|
| Режим | Описание |
|
|
|--------|----------|
|
|
| `rmSync` | Синхронная репликация |
|
|
| `rmAsync` | Асинхронная репликация |
|
|
| `rmSemiSync` | Полусинхронная репликация |
|
|
|
|
## Gossip протокол
|
|
|
|
Членство и обнаружение отказов:
|
|
|
|
```nim
|
|
import barabadb/core/gossip
|
|
|
|
var g = newGossipManager()
|
|
g.addNode("node1")
|
|
g.addNode("node2")
|
|
g.tick()
|
|
```
|
|
|
|
## Распределённые транзакции
|
|
|
|
Двухфазный коммит:
|
|
|
|
```nim
|
|
import barabadb/core/disttxn
|
|
|
|
var dt = newDistributedTxn()
|
|
dt.prepare(@["node1", "node2"])
|
|
dt.commit()
|
|
```
|
|
|
|
## Формальная верификация
|
|
|
|
Основные распределённые алгоритмы формально специфицированы в TLA+ и проверены:
|
|
|
|
- **Raft Consensus** — `formal-verification/raft.tla`
|
|
- Проверено: ElectionSafety, StateMachineSafety
|
|
- **Two-Phase Commit** — `formal-verification/twopc.tla`
|
|
- Проверено: Atomicity, NoOrphanBlocks
|
|
- **Replication** — `formal-verification/replication.tla`
|
|
- Проверено: MonotonicLsn, AcksRemovePending
|
|
|
|
```bash
|
|
cd formal-verification
|
|
java -cp tla2tools.jar tlc2.TLC -config models/raft.cfg raft.tla
|
|
java -cp tla2tools.jar tlc2.TLC -config models/twopc.cfg twopc.tla
|
|
java -cp tla2tools.jar tlc2.TLC -config models/replication.cfg replication.tla
|
|
``` |