Semi-Synchronous ကူးယူမှုကို အဘယ်ကြောင့် လိုအပ်နိုင်သနည်း။

အားလုံးမင်္ဂလာပါ။ Vladislav Rodin က ဆက်သွယ်နေပါတယ်။ လက်ရှိတွင် ကျွန်ုပ်သည် OTUS တွင် Software Architecture နှင့် High-Stress Software Architecture ဆိုင်ရာ သင်တန်းများကို သင်ကြားပေးပါသည်။ သင်တန်းအသစ်တစ်ခုစတင်ရန်မျှော်လင့်ချက် "ဝန်ထုပ်ဝန်ပိုး မြင့်မားသော ဗိသုကာပညာရှင်" မင်းကိုမျှဝေချင်တဲ့ မူရင်းအကြောင်းအရာအတိုလေးကို ရေးဖို့ ဆုံးဖြတ်လိုက်တယ်။

နိဒါန်း

HDD သည် တစ်စက္ကန့်လျှင် လုပ်ဆောင်ချက် 400-700 ခန့်သာ လုပ်ဆောင်နိုင်သောကြောင့် (မြင့်မားသော load စနစ်တွင် ပုံမှန် rps နှင့် မနှိုင်းယှဉ်နိုင်သော) ဂန္ထဝင် disk ဒေတာဘေ့စ်သည် ဗိသုကာလက်ရာ၏ အပိတ်အပင်ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် ဤသိုလှောင်မှု၏ အတိုင်းအတာပုံစံများကို အထူးဂရုပြုရန် လိုအပ်ပါသည်။

လောလောဆယ်တွင်၊ ဒေတာဘေ့စ်စကေးချဲ့ခြင်းပုံစံ ၂ ခုရှိသည်- ပုံတူကူးခြင်းနှင့် ခွဲခြမ်းစိပ်ဖြာခြင်း။ Sharding သည် သင့်အား စာရေးခြင်းလုပ်ငန်းကို စကေးချနိုင်စေပြီး ရလဒ်အနေဖြင့် သင့်အစုအဝေးရှိ ဆာဗာတစ်ခုစီအတွက် rps နှုန်းကို လျှော့ချပါ။ ပုံတူကူးခြင်း သည် သင့်အား တူညီသောအရာကို လုပ်ဆောင်နိုင်သော်လည်း ဖတ်ရှုခြင်း လုပ်ဆောင်ချက်များဖြင့် လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။ ဤဆောင်းပါးသည် ဤပုံစံအတိုင်းဖြစ်သည်။

ပုံတူကူးခြင်း။

သင်သည် အလွန်မြင့်မားသောအဆင့်ကို ကူးယူကြည့်ရှုပါက၊ ၎င်းမှာ ရိုးရှင်းသောအရာဖြစ်သည်- သင့်တွင် ဆာဗာတစ်ခုရှိပြီး၊ ၎င်းတွင် ဒေတာရှိသည်၊ ထို့နောက် ဤဆာဗာသည် ဤဒေတာကိုဖတ်ရှုခြင်းအား ကိုင်တွယ်ဖြေရှင်းနိုင်စွမ်းမရှိတော့ပါ။ သင်သည် နောက်ထပ်ဆာဗာနှစ်ခုကို ပေါင်းထည့်ကာ ဆာဗာအားလုံးတွင် ဒေတာကို တစ်ပြိုင်တည်းလုပ်ဆောင်ပြီး အသုံးပြုသူသည် သင့်အစုအဝေးရှိ မည်သည့်ဆာဗာမှ ဖတ်နိုင်သည်။

၎င်း၏ထင်ရှားသောရိုးရှင်းသော်လည်း၊ ဤအစီအစဥ်၏အကောင်အထည်ဖော်မှုအမျိုးမျိုးကို အမျိုးအစားခွဲခြားရန် ရွေးချယ်စရာများစွာရှိပါသည်။

• အစုအဝေးတွင် အခန်းကဏ္ဍများဖြင့် (သခင်-သခင် သို့မဟုတ် သခင်-ကျွန်)၊
• ပေးပို့သည့်အရာများအားဖြင့် (အတန်းအခြေခံ၊ ထုတ်ပြန်ချက်အခြေခံ သို့မဟုတ် ရောနှော)
• node synchronization ယန္တရားအရ

ဒီနေ့တော့ အချက် (၃) ချက်ကို ပြောပြပါမယ်။

ငွေပေးငွေယူ ကတိက၀တ်က ဘယ်လိုဖြစ်တာလဲ။

ဤအကြောင်းအရာသည် ပုံတူပွားခြင်းနှင့် တိုက်ရိုက်သက်ဆိုင်သည်မဟုတ်ပါ၊ သီးခြားဆောင်းပါးကို ၎င်းတွင်ရေးသားနိုင်သော်လည်း နောက်ထပ်ဖတ်ရှုခြင်းသည် ငွေပေးငွေယူလုပ်ဆောင်မှုယန္တရားကိုနားမလည်ဘဲ အသုံးမဝင်သောကြောင့်၊ အခြေခံအကျဆုံးအရာများကို ကျွန်ုပ်သတိပေးပါရစေ။ ငွေပေးငွေယူ ကတိကဝတ်တစ်ခုသည် အဆင့် ၃ဆင့်ဖြင့် ဖြစ်ပေါ်သည်-

1. ဒေတာဘေ့စ်မှတ်တမ်းတွင် ငွေပေးငွေယူတစ်ခုကို မှတ်တမ်းတင်ခြင်း။
2. ဒေတာဘေ့စ်အင်ဂျင်တွင် ငွေပေးငွေယူကို အသုံးပြုခြင်း။
3. ငွေပေးငွေယူကို အောင်မြင်စွာ အသုံးပြုထားကြောင်း ကလိုင်းယင့်ထံ အတည်ပြုချက် ပြန်ပေးသည်။

မတူညီသောဒေတာဘေ့စ်များတွင်၊ ဤအယ်လဂိုရီသမ်တွင် ကွဲလွဲမှုများရှိနိုင်သည်- ဥပမာ၊ MySQL ဒေတာဘေ့စ်၏ InnoDB အင်ဂျင်တွင် မှတ်တမ်း ၂ ခုရှိသည်- တစ်ခုသည် ပုံတူပွားခြင်း (binary log) နှင့် နောက်တစ်ခုသည် PostgreSQL တွင်ရှိနေစဉ် ACID (နောက်ပြန်/ပြန်လုပ်သည့်မှတ်တမ်း)၊ လုပ်ဆောင်ချက်နှစ်ခုလုံးကို လုပ်ဆောင်နိုင်သော မှတ်တမ်းတစ်ခု ရှိသည် (ရှေ့မှတ်တိုင်ကို ရေးပါ = WAL)။ သို့သော် အထက်တွင်တင်ပြခဲ့သည့်အရာသည် ယေဘုယျသဘောတရားဖြစ်ပြီး၊ ထိုကဲ့သို့သော ကွဲပြားမှုများကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်းမပြုနိုင်ပေ။

ထပ်တူပြုခြင်း (ထပ်တူပြုခြင်း)

ငွေပေးငွေယူ commit algorithm သို့ လက်ခံရရှိထားသော ပြောင်းလဲမှုများကို ထပ်တူပွားရန် ယုတ္တိဗေဒကို ထည့်ကြပါစို့။

1. ဒေတာဘေ့စ်မှတ်တမ်းတွင် ငွေပေးငွေယူတစ်ခုကို မှတ်တမ်းတင်ခြင်း။
2. ဒေတာဘေ့စ်အင်ဂျင်တွင် ငွေပေးငွေယူကို အသုံးပြုခြင်း။
3. ပုံတူများအားလုံးကို ဒေတာပေးပို့ခြင်း။
4. ၎င်းတို့တွင် ငွေပေးငွေယူ ပြီးမြောက်ကြောင်း ပုံတူအားလုံးထံမှ အတည်ပြုချက်ကို လက်ခံရရှိခြင်း။
5. ငွေပေးငွေယူကို အောင်မြင်စွာ အသုံးပြုထားကြောင်း ကလိုင်းယင့်ထံ အတည်ပြုချက် ပြန်ပေးသည်။

ဤနည်းလမ်းဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့သည် အားနည်းချက်များစွာကို ရရှိပါသည်။

• ကလိုင်းယင့်သည် ပုံစံတူအားလုံးတွင် ပြောင်းလဲမှုများကို အသုံးချရန် စောင့်ဆိုင်းနေပါသည်။
• အစုအဝေးရှိ နံပါတ်များ တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ကျွန်ုပ်တို့သည် ရေးသားမှုလုပ်ဆောင်မှု အောင်မြင်နိုင်ခြေကို လျှော့ချပေးသည်။

ပထမအချက်နှင့် အနည်းနှင့်အများ ရှင်းနေပါက၊ ဒုတိယအချက်အတွက် အကြောင်းရင်းများကို ရှင်းပြသင့်ပါသည်။ တစ်ပြိုင်နက်တည်း ကူးယူခြင်းတွင် အနည်းဆုံး node တစ်ခုမှ တုံ့ပြန်မှု မရရှိခဲ့ပါက၊ ငွေပေးငွေယူကို ပြန်လှည့်ပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ အစုအဝေးရှိ node အရေအတွက်ကို တိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့်၊ သင်သည် စာရေးခြင်းလုပ်ဆောင်မှု ကျရှုံးနိုင်ခြေကို တိုးမြင့်စေသည်။

ဥပမာအားဖြင့် 51% (အထွတ်အထိပ်) မှ အတည်ပြုချက်ကို စောင့်ဆိုင်းနိုင်ပါသလား။ ဟုတ်ကဲ့၊ ကျွန်ုပ်တို့လုပ်နိုင်သော်လည်း၊ ဂန္ထဝင်ဗားရှင်းတွင်၊ ဤပုံတူပွားခြင်းအမျိုးအစား၏ သံသယဖြစ်ဖွယ်အားသာချက်တစ်ခုဖြစ်သည့် အစုအဝေးအတွင်း ဒေတာများ ပြည့်စုံညီညွတ်မှုကို သေချာစေနိုင်သောကြောင့် ဆုံမှတ်အားလုံးမှ အတည်ပြုချက် လိုအပ်ပါသည်။

Asynchronous (async) ကူးယူမှု

ယခင် algorithm ကို မွမ်းမံကြပါစို့။ ကျွန်ုပ်တို့သည် ပုံတူများကို “တစ်ချိန်မဟုတ်တစ်ချိန်တွင်” ထံသို့ ဒေတာပေးပို့မည်ဖြစ်ပြီး၊ “တစ်ချိန်ချိန်တွင် နောက်ပိုင်းတွင်” ပုံစံတူများသည် အပြောင်းအလဲများကို သက်ရောက်လိမ့်မည်-

1. ဒေတာဘေ့စ်မှတ်တမ်းတွင် ငွေပေးငွေယူတစ်ခုကို မှတ်တမ်းတင်ခြင်း။
2. ဒေတာဘေ့စ်အင်ဂျင်တွင် ငွေပေးငွေယူကို အသုံးပြုခြင်း။
3. ငွေပေးငွေယူကို အောင်မြင်စွာ အသုံးပြုထားကြောင်း ကလိုင်းယင့်ထံ အတည်ပြုချက် ပြန်ပေးသည်။
4. ပုံတူများထံ ဒေတာပေးပို့ခြင်းနှင့် ၎င်းတို့ထံ ပြောင်းလဲမှုများကို အသုံးပြုခြင်း။

ဤချဉ်းကပ်မှုသည် အစုအဝေးမှ လျင်မြန်စွာ အလုပ်လုပ်နိုင်စေသည်၊ အကြောင်းမှာ ကျွန်ုပ်တို့သည် ကလိုင်းယင့်သည် ပုံတူများရောက်ရှိရန် ဒေတာကို စောင့်ဆိုင်းနေပြီး ကတိကဝတ်ပင်မပြုသောကြောင့်ဖြစ်သည်။

သို့သော် "တစ်ချိန်ချိန်မှာ" ပုံတူများပေါ်သို့ ဒေတာကို စွန့်ပစ်ခြင်း၏ အခြေအနေသည် ငွေပေးငွေယူ ဆုံးရှုံးမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်ပြီး၊ ဒေတာကို ပုံတူကူးရန် အချိန်မရှိပါက သုံးစွဲသူထံ အတည်ပြုချက်ဖြင့် လွှဲပြောင်းမှု ဆုံးရှုံးသွားနိုင်သည်။ လည်ပတ်မှု၏အောင်မြင်မှုနှင့်ပတ်သက်ပြီး အပြောင်းအလဲများရောက်ရှိလာသည့် node သည် HDD ပျက်သွားသဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့သည် ငွေပေးငွေယူကို ဆုံးရှုံးသွားကာ အလွန်မနှစ်မြို့ဖွယ်အကျိုးဆက်များကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။

Semisync ကူးယူမှု

နောက်ဆုံးတွင် semi-synchronous replication သို့ ရောက်ပါသည်။ ဤပုံတူကူးခြင်းအမျိုးအစားသည် လူသိနည်းသည် သို့မဟုတ် အလွန်အသုံးများခြင်းမရှိသော်လည်း၊ ၎င်းသည် synchronous နှင့် asynchronous replication နှစ်ခုလုံးကို ပေါင်းစပ်နိုင်သောကြောင့် ၎င်းသည် စိတ်ဝင်စားဖွယ်ကောင်းသည်။

ယခင်နည်းလမ်း ၂ ခုကို ပေါင်းစပ်ရန် ကြိုးစားကြပါစို့။ ကျွန်ုပ်တို့သည် သုံးစွဲသူအား ကြာရှည်စွာ သိမ်းဆည်းထားမည်မဟုတ်သော်လည်း ဒေတာကို ထပ်တူပြုရန် လိုအပ်သည်-

1. ဒေတာဘေ့စ်မှတ်တမ်းတွင် ငွေပေးငွေယူတစ်ခုကို မှတ်တမ်းတင်ခြင်း။
2. ဒေတာဘေ့စ်အင်ဂျင်တွင် ငွေပေးငွေယူကို အသုံးပြုခြင်း။
3. ပုံတူများထံ ဒေတာပေးပို့ခြင်း။
4. အပြောင်းအလဲများကို လက်ခံရရှိကြောင်း ပုံစံတူထံမှ အတည်ပြုချက်ရယူခြင်း (၎င်းတို့ကို "တစ်ချိန်ချိန်တွင်" အသုံးချပါမည်)။
5. ငွေပေးငွေယူကို အောင်မြင်စွာ အသုံးပြုထားကြောင်း ကလိုင်းယင့်ထံ အတည်ပြုချက် ပြန်ပေးသည်။

ဤ အယ်လဂိုရီသမ်ဖြင့် အပြောင်းအလဲများကို လက်ခံရရှိသည့် ကုဒ်နှစ်ခုလုံးနှင့် ပုံစံတူ node ပျက်သွားမှသာ ငွေပေးငွေယူ ဆုံးရှုံးမှု ဖြစ်ပေါ်ကြောင်း ကျေးဇူးပြု၍ သတိပြုပါ။ ထိုသို့သော ပျက်ကွက်မှု ဖြစ်နိုင်ခြေ နည်းပါးသည်ဟု ယူဆကြပြီး ဤအန္တရာယ်များကို လက်ခံပါသည်။

သို့သော် ဤချဉ်းကပ်မှုဖြင့် phantom ဖတ်ရှုနိုင်သည့် အန္တရာယ်ရှိသည်။ အောက်ပါအဖြစ်အပျက်ကို စိတ်ကူးကြည့်ကြပါစို့- အဆင့် 4 တွင် မည်သည့်ပုံစံတူမှ အတည်ပြုချက်မရရှိခဲ့ပါ။ ကျွန်ုပ်တို့သည် ဤငွေပေးငွေယူကို ပြန်လှည့်ရမည်ဖြစ်ပြီး ဖောက်သည်ထံ အတည်ပြုချက်ကို ပြန်မပေးပါ။ ဒေတာကို အဆင့် 2 တွင် အသုံးပြုထားသောကြောင့်၊ အဆင့် 2 ၏အဆုံးနှင့် ငွေပေးငွေယူ၏ နောက်ပြန်ဆွဲခြင်းကြားတွင် အချိန်ကွာဟချက် ရှိပြီး အပြိုင်ငွေပေးငွေယူများသည် ဒေတာဘေ့စ်တွင် မဖြစ်သင့်သော အပြောင်းအလဲများကို မြင်တွေ့နိုင်မည်ဖြစ်သည်။

အရှုံးနည်းသော semisync ကူးယူမှု

နည်းနည်းတွေးရင်၊ algorithm ရဲ့ အဆင့်တွေကို ပြောင်းပြန်လှန်ပြီး ဒီအခြေအနေမှာ phantom reads ပြဿနာကို ဖြေရှင်းနိုင်ပါတယ်။

1. ဒေတာဘေ့စ်မှတ်တမ်းတွင် ငွေပေးငွေယူတစ်ခုကို မှတ်တမ်းတင်ခြင်း။
2. ပုံတူဒေတာပေးပို့ခြင်း။
3. အပြောင်းအလဲများကို လက်ခံရရှိကြောင်း ပုံစံတူထံမှ အတည်ပြုချက်ရယူခြင်း (၎င်းတို့ကို "တစ်ချိန်ချိန်တွင်" အသုံးချပါမည်)။
4. ဒေတာဘေ့စ်အင်ဂျင်တွင် ငွေပေးငွေယူကို အသုံးပြုခြင်း။
5. ငွေပေးငွေယူကို အောင်မြင်စွာ အသုံးပြုထားကြောင်း ကလိုင်းယင့်ထံ အတည်ပြုချက် ပြန်ပေးသည်။

ပုံတူကူးထားမှသာလျှင် အပြောင်းအလဲများကို ယခုကျွန်ုပ်တို့ ကတိပြုပါသည်။

ကောက်ချက်

အမြဲလိုလို၊ စံပြဖြေရှင်းနည်းများမရှိပါ ၊ တစ်ခုစီတိုင်းတွင် အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များရှိပြီး မတူညီသော အတန်းအစားများကို ဖြေရှင်းရန်အတွက် သင့်လျော်သော ဖြေရှင်းနည်းများရှိပါသည်။ ထပ်တူပြုထားသောဒေတာဘေ့စ်တစ်ခုတွင်ဒေတာတစ်ပြိုင်တည်းချိန်ကိုက်ခြင်းအတွက်ယန္တရားကိုရွေးချယ်ခြင်းအတွက်၎င်းသည်လုံးဝမှန်ကန်သည်။ Semi-Synchronous ကူးယူခြင်း၏ အားသာချက်အစုံသည် ပျံ့နှံ့မှုနည်းသော်လည်း ၎င်းကို အာရုံစိုက်ထိုက်သည်ဟု ယူဆနိုင်လောက်အောင် ခိုင်မာပြီး စိတ်ဝင်စားစရာကောင်းသည်။

ဒါပါပဲ။ မှာတွေ့မယ်။ သင်တန်း!

source: www.habr.com