分布式系统原理介绍

概念

模型

节点：

在具体的工程项目中，一个节点往往是一个操作系统上的进程。在本文的模型中，认为节点是一个完整的、不可分的整体，如果某个程序进程实际上由若干相对独立部分构成，则在模型中可以将一个进程划分为多个节点。

异常

• • 机器宕机：机器宕机是最常见的异常之一。在大型集群中每日宕机发生的概率为千分之一左右，在实践中，一台宕机的机器恢复的时间通常认为是24小时，一般需要人工介入重启机器。

  • 网络异常：消息丢失，两片节点之间彼此完全无法通信，即出现了“网络分化”；消息乱序，有一定的概率不是按照发送时的顺序依次到达目的节点，考虑使用序列号等机制处理网络消息的乱序问题，使得无效的、过期的网络消息不影响系统的正确性；数据错误；不可靠的TCP，TCP协议为应用层提供了可靠的、面向连接的传输服务，但在分布式系统的协议设计中不能认为所有网络通信都基于TCP协议则通信就是可靠的。TCP协议只能保证同一个TCP链接内的网络消息不乱序，TCP链接之间的网络消息顺序则无法保证。

  • 分布式三态：如果某个节点向另一个节点发起RPC（Remote procedure call）调用，即某个节点A向另一个节点B发送一个消息，节点B根据收到的消息内容完成某些操作，并将操作的结果通过另一个消息返回给节点A，那么这个RPC执行的结果有三种状态：“成功”、“失败”、“超时（未知）”，称之为分布式系统的三态。

  • 存储数据丢失：对于有状态节点来说，数据丢失意味着状态丢失，通常只能从其他节点读取、恢复存储的状态。

  • 异常处理原则：被大量工程实践所检验过的异常处理黄金原则是：任何在设计阶段考虑到的异常情况一定会在系统实际运行中发生，但在系统实际运行遇到的异常却很有可能在设计时未能考虑，所以，除非需求指标允许，在系统设计时不能放过任何异常情况。