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基于Raft一致性协议的高可用性实现

张晨东 郭进伟 刘柏众 储佳佳 周敏奇 钱卫宁

张晨东, 郭进伟, 刘柏众, 储佳佳, 周敏奇, 钱卫宁. 基于Raft一致性协议的高可用性实现[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2015, (5): 172. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.05.015
引用本文: 张晨东, 郭进伟, 刘柏众, 储佳佳, 周敏奇, 钱卫宁. 基于Raft一致性协议的高可用性实现[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2015, (5): 172. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.05.015
ZHANG Chen-dong, GUO Jin-wei, LIU Bo-zhong, CHU Jia-jia, ZHOU Min-qi, QIAN Wei-ning. High availability implementation based on Raft[J]. Journal of East China Normal University (Natural Sciences), 2015, (5): 172. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.05.015
Citation: ZHANG Chen-dong, GUO Jin-wei, LIU Bo-zhong, CHU Jia-jia, ZHOU Min-qi, QIAN Wei-ning. High availability implementation based on Raft[J]. Journal of East China Normal University (Natural Sciences), 2015, (5): 172. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.05.015

基于Raft一致性协议的高可用性实现

doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.05.015
基金项目: 

国家自然科学基金重点项目(61332006);863项目(2015AA015307)

详细信息
    作者简介:

    张晨东,男,硕士研究生,研究方向为分布式数据库.E-mail: 51131500048@ecnu.cn.

    通讯作者:

    周敏奇,男,副教授,硕士生导师,研究方向为内存数据库

  • 中图分类号: Q948

High availability implementation based on Raft

  • 摘要: 随着互联网的快速发展和大数据时代的来临,传统数据库的局限性开始逐渐显现,而支持海量数据存储和高并发访问的分布式数据库系统越来越流行.在此背景下阿里巴巴集团研发了一款适用于海量数据存储的分布式数据库系统(OceanBase),并提供单集群和多集群两种部署模式.但多集群部署模式下的可用性较低,无法满足关键性应用的需求,包括:发生故障时不支持主备集群的自动切换;主备集群之间无法保证日志的强同步.针对上述问题,本文分析了传统数据库的高可用方案,针对OceanBase架构的特点,结合了Raft算法的思想,设计并实现了基于时间戳的分布式选举模块、自动化的集群切换模块和基于QUORUM策略的日志强同步模块.经实验验证,以上模块的实现能够提高系统整体的可用性.
  • [1] [1]阳振坤.OceanBase关系数据库架构[J]. 华东师范大学学报(自然科学版),2014(5):141148.

    [2]CHANG F, DEAN J, GHEMAWAT S, et al. Bigtable: A distributed storage system for structured data[C]Proceedings of the 7th Conference on USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation.2006:205218.

    [3]〖JP2〗CORBETT J C, DEAN J, EPSTEIN M, et al. Spanner: Google’s globallydistributed database[C]Proceedings of the 10th Conference on USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation. 2012:251264.〖JP〗

    [4]DECANDIA G, HASTORUN D, JAMPANI M, et al. Dynamo: Amazon’s highly available keyvalue store[C] SOSP′07:205220.

    [5]吴勇毅.工信部力挺软件国产化 政策机遇促行业大发展[EB/OL]. [20140605].http:it.people.com.cn/n/2014/0605/c100925108211.html.

    [6]OceanBase开源[EB/OL].[20140601].http:code.taobao.org/p/OceanBase/wiki/index/.

    [7]杨传辉.大规模分布式存储系统:原理解析与架构实战[M].北京:机械工业出版社,2013:154155.

    [8]Raft consensus algorithm website[EB/OL]. [20140205].https:raftconsensus.github.io.

    [9]SKEEN D. A quorumbased commit protocol[C]Proceedings of the 6th Berkeley Workshop on Distributed Data Management and Computer Networks.1982:6980.

    [10]Oracle maximum availability architecture[EB/OL]. [20140601].http:www.oracle.com/technetwork/database/features/availability/maa096107.html.

    [11]Oracle Real Application Clusters[EB/OL].[20140501].http:www.oracle.com/technetwork/cn/database/options/clustering/overview/index.html.

    [12]黄剑. 基于Oracle Data Guard的容灾策略设计与实现[J].科技广场,2006(11):7173.

    [13]Oracle data guard[EB/OL].[20140506].http:www.oracle.com/technetwork/cn/database/dataguardoverview091578zhs.html.〖JP〗

    [14]周欢.OceanBase一致性与可用性分析[J]. 华东师范大学学报(自然科学版),2014(5):103116.

    [15]杨传辉.OceanBase高可用方案[J]. 华东师范大学学报(自然科学版),2014(5):173179.

    [16]LAMPORT L. The parttime parliament[J]. ACM Transactions on Computer Systems,  1998, 16(2):133169.

    [17]CHANDRA T D, GRIESEMER R, REDSTONE J. Paxos made live: An engineering perspective[C]Proceedings of the 26th Annual ACM Symposium on PODC. ACM, 2007:398407.

    [18]LAMPORT L, MASSA M. Cheap Paxos[C]Proceedings of the 2004 International Conference on Dependable Systems and Networks. IEEE, 2004:307314.

    [19]LAMPORT L. Fast Paxos[J]. Distributed Computing, 2006, 19(2): 79103.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-09-16
  • 刊出日期:  2015-09-25

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