图-10中,三副本中若有两个以上完成处理,写即可认为成功。若三副本中只有一个完成写入,会怎样?到底几个副本完成才能认为写成功?

成功的写操作要求三副本中至少两个完成,即至多有一个副本可能包含旧值。因此,在读取时需至少向两个副本发起读请求,通过版本号可确定一定至少有一个包含新值。若第三个副本停机或响应慢,则读取仍可继续并返回最新值。

若有n副本,写入须w个节点确认,至少为每个读取查询r个节点。只要 w + r > n,我们期望在读取时获得最新值,因为r个读取中至少有一个节点最新。遵循这些r值,w值的读写称为法定人数(quorum)读和写。也可认为r和w是判定读、写是否有效的最低票数。

Dynamo风格的数据库中,参数n,w和r一般可配置。常见选择是n为奇数(3或5)并设置 无主复制系统(2)-读写quorum_java(向上取整)。但是可以根据需要更改数字。例如,设置无主复制系统(2)-读写quorum_数据集_02无主复制系统(2)-读写quorum_运维_03的写入很少且读取次数较多的工作负载可能会受益。这使得读取速度更快,但具有只有一个失败节点导致所有数据库写入失败的缺点。

集群中可能存在多于n的节点。(集群的机器数可能多于副本数目),但任何给定的值只能存储在n个节点上。这允许对数据集进行分区,从而可以支持比单个节点的存储能力更大的数据集。

仲裁条件无主复制系统(2)-读写quorum_数据集_04定义了系统可容忍的失效节点个数:

  • 如果无主复制系统(2)-读写quorum_运维_05,如果节点不可用,我们仍然可以处理写入。
  • 如果无主复制系统(2)-读写quorum_运维_06,如果节点不可用,我们仍然可以处理读取。
  • 对于无主复制系统(2)-读写quorum_java_07,我们可以容忍一个不可用的节点。
  • 对于无主复制系统(2)-读写quorum_运维_08,我们可以容忍两个不可用的节点。 这个案例如​​​图5-11​​所示。
  • 通常,读取和写入操作始终并行发送到所有n个副本。 参数w和r决定我们等待多少个节点,即在我们认为读或写成功之前,有多少个节点需要报告成功。

无主复制系统(2)-读写quorum_数据库_09

若少于所需的w或r节点可用,则写入或读取将返回错误。 节点不可用原因:因执行操作的错误(由于磁盘已满而无法写),因为节点关闭(崩溃,关闭电源),由于客户端和服务器节点之间的网络中断等。 只关心节点是否返回了成功响应,无需区分出错的具体原因。