Распределённые системы

BaraDB поддерживает распределённое развёртывание с консенсусом Raft, шардированием и репликацией.

Консенсус Raft

Выбор лидера и репликация лога:

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:

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

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:

import barabadb/core/gossip

var g = newGossipManager()
g.addNode("node1")
g.addNode("node2")
g.tick()

Распределённые транзакции

Двухфазный коммит:

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

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

2.8 KiB Raw Blame History