MIT6.824-ChainReplication

Wed, 08 Feb 2023 23:05:57 +0800

只是简单写写，有一些具体一点的设计建议去读一下原文。

简介

简单来讲，CR论文介绍了一种用于存储服务的满足线性一致性的复制状态机算法。它通过链式复制来提高算法的吞吐量，通过多副本来保证服务的可用性。

算法的设计很简单巧妙。算法通过链式复制将复制的吞吐均分到所有的CR节点上，每个节点只负责对后续节点的复制。写入请求从头部节向后传播，查询请求交由尾部节点响应。

为了维护Chain上节点之前的前后关系，CR还引入了一个Master服务，用于管理节点之间的关系，以及处理Node Failure的情况。

Head Fail：头节点Pending or 没处理完的请求将被丢失，不影响线性一致性，之后将第二个节点设置为头结点
Tail Fail：倒数第二个节点将成为尾节点，此时原来Tail Pending的请求将被提交
Middle Fail：中间节点故障的处理，类比链表的操作。Node_pre 将指向 Node_next，此时我们需要保证故障Node传递的请求被完整的传递下去。每个CR节点会维护一个SendReqList，记录已传递给后续节点的请求，由于请求是从头到尾传播，所以Node_pre只需要Node_next所缺失的数据即可。当Tail接收到请求时，标识数据被提交，此时会从尾至头传递Ack(req)信息，经过的节点都会把req从SendReqList从去除。

最大的优点是，可以单节点提高吞吐量，节点的负载比较均衡，同时相对易于实现。整体设计很简洁有效。

但很明显也会有以下缺点。

如果传播链条上有一个节点处理慢，将会拖慢整个处理流程。
除了首尾两个节点，其他节点的数据基本只作为副本存在，而无法提供服务。当然CRAQ里有让中间节点提供只读服务的方法，类似Raft的Read Index，暂不细说。