引入时间概念的分布式系统浅谈

  • Clock-SI（Snapshot Isolation）
  • clock skew
  • 去共识的TSO
  • 性质的提升


Clock-SI（Snapshot Isolation）

对于分布式系统来说，时间在分布式系统中的使命很明确：利用时间来描述分布式系统中的因果顺序，为了简化分布式系统的实现，很多时间，我们还需要利用时间给分布式系统中的并发顺序给予唯一、确定的先后顺序。Clock-SI（Snapshot Isolation）利用了物理时钟一直往前走的假设，等到确保物理时间向前走了正确的位置，从而来保证快照的时间顺序，PostgreSQL是实现了Clock-SI的。

clock skew

对于时钟偏差，可以尽可能的保证多台机器时钟的同步，比如定期对时钟进行校准，保证时钟一致；避免在高网络延迟的环境中使用硬件时钟，导致时钟偏差的进一步扩大；使用多个时钟源对时钟进行校准，尽可能使时钟一致；或者推出中心化的时钟作为唯一时钟校准的标准等。

去共识的TSO

TSO最初是为全局选取一个中心化的逻辑时钟作为唯一参考系，各个节点与该中心化逻辑时钟交互取号。这样的问题是会引入额外的一跳取号的网络开销，另外还存在单点故障问题，即中心授时的服务器本身一旦不可用，时间戳服务随即中断。而对于预取号的优化，双主问题的影响等，引入共识协议的TSO无疑是损耗巨大的，这个时候就需要可以去共识的TSO。可以增加缓存技术来处理TSO的单点故障问题。

性质的提升

在时钟技术选型中，对于时钟精度的提升是明显的，其实也主要是为了解决分布式系统时钟的问题。另外，高稳定性的时钟可以在各种环境条件下保持稳定的工作状态，减小时钟漂移和抖动。高可靠性的时钟可以在各种条件下保持稳定的工作状态，减小故障率和维修成本。