阿里P8架構師推薦的從Paxos到Zookeeper分佈式一致性原理與實踐

內容簡介

本書從分佈式-一致性的理論出發,向讀者簡要介紹幾種典型的分佈式-致性協議, 以及解決分佈式一致性問題的思路,其中重點講解了Paxos和ZAB協議。同時,本書深入介紹了分佈式一致性問題的工業解決方案一- ZooKeeper. 並著重向讀者展示這- 分佈式協調框架的使用方法、內部實現及運維技巧,旨在幫助讀者全面瞭解ZooKeeper,並更好地使用和運維ZooKeeper.全書共8章,分為五部分:第一部分(第1章)主要介紹了計算機系統從集中式向分佈式系統演變過程中面臨的挑戰,並簡要介紹了ACID、CAP和BASE等經典分佈式理論:第二部分(第2~4章)介紹了2PC、3PC和Paxos三種分佈式一致性 協議,並著重講解了ZooKeeper中使用的一致性協議一 ZAB 協議:第三部分(第5~6章)介紹了ZooKeeper的使用方法,包括客戶端API的使用以及對ZooKeeper服務的部署與運行,並結合真實的分佈式應用場景,總結了ZooKeeper使用的最佳實踐:第四部分(第7章)對ZooKeeper的架構設計和實現原理進行了深入分析,包含系統模型、Leader 選舉、客戶端與服務端的工作原理、請求處理,以及服務器角色的工作流程和數據存儲等:第五部分(第8章)介紹了ZooKeeper 的運維實踐,包括配置詳解和監控管理等,重點講解了如何構建一個高可用的ZooKeeper服務。

第1章分佈式架構

隨著計算機系統規模變得越來越大,將所有的業務單元集中部署在一-個或若千個大型機上的體系結構,已經越來越不能滿足當今計算機系統,尤共是大型互聯網系統的快速發展,各種靈活多變的系統架構模型層出不窮。同時,隨著微型計算機的出現,越來越多廉價的PC機成為了各大企業IT架構的首選,分佈式的處理方式越來越受到業界的青睞一-計算機系統正在經歷一場前所未有的從集中式向分佈式架構的變革。


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.第2章 一致性協議

在第1章內容的講解中我們也已經提到,在對-個分佈式系統進行架構設計的過程中,往柱會在系統的可用性和數據一致性之間進行反覆的權衡,於是就產生了一系列的一致性協議。

為了解決分佈式一一致性問題。在長期的探索研究過程中,溫現出了一大批經典的一- 致性協議和算法。其中最著名的就是二階段提交協議。三階段提交協議和Paxos算法了。本章將著重向讀者介紹二階段和三階段提交協議的設計與算法實現流程。指出它們各自的優缺點,同時重點介紹Paxos算法。


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第3章Paxos的工程實踐

在第2章中。我們主要從理論上講解了Paxos算法,然而Paxos算法在工程實現的過程中。會遇到非常多的問題。Paxos算法描述井沒有涉及實際工程中需要注意的很多細節,同時對於開發人員來說,如何在保證數據一致性的情況 下兼顧穩定性和性能也是- -個 巨大的挑戰。從本章開始。我們將結合實際工程實踐中的Paros實現,來講解如何真正地使用Paxos算法來解決分佈式-執行問題。


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第4章ZooKeeper與Paxos

Apache Zooeeper是由Apache Hadoop的子項目發展而來。於2010年11月正式成為了Apeche的頂級項目。ZooKceper 為分佈式應用提供了高效且可靠的分佈式協調服務,提供了諸如統- - 命名服務。配置管理和分佈式鎮等分佈式的基礎服務。在解決分佈式數據一致性方面。ZooKeeper 並沒有直接採用Paos算法,而是採用了一種被稱為ZAB(ZooKeeper. Alomic Brodast)的一致性協議。

在本章中,我們將首先對ZooKeeper進行-個整體上的介紹,包括ZooKeeper的設計目標。由來以及它的基本概念,然後特合重點介紹ZAB這一ZooKeeper中非常重要的一.致性協議。


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第5章使用ZooKeeper

好了。到現在為止,在學習了前面幾章的內容後。相信你對ZooKeeper已經有了一個基本的認識了,那麼,還等什麼,讓我們開始ZooKeeper之旅吧。


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第6章ZooKeeper 的典型應用場景

在第5章中。我們已經向讀者講解了如何通過ZooKeeper的客戶品來使用ZooKeeper.從本章開始,我們將從實際的分佈式應用場景出發,來講解如何使用Zookeeper去解決- -些常見的分佈式問題,以幫助讀者更好地使用ZooKeeper.


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第7章ZooKeeper技術內幕

好了,到現在為止,在學習了前面幾章的內容之後,相信讀者已經能夠在應用中很好地使用ZooKeeper 了。尤其在數據發佈/門閱,負載均衡,命名服務、分佈式協調通知,集群管理,Master 選舉。分佈式鎖以及分佈式隊列等分佈式場景中。能夠很好地利用ZooKceper來解決實際的分佈式問題了。

當然。相信讀者也一定對ZooKeeper內部如何做到分佈式數據一致性面感到好奇。 在本章中。我們將從系統模型。序列化與協議,客戶端工作原理,會話。服務端工作原理以及數據存儲等方面來向讀者揭示Zookeper 的技術內幕,幫助讀者更深入地瞭解ZooKeeper這-分佈式協調框架。


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第8章ZooKeeper 運維

在前面幾章中,我們已經對ZooKeeper 進行了比較全面的介紹。其中著重講解了ZooKeeper的基本使用以及Zookcper的技術內幕。從本章開始,我們著重從ZooKeeper運維角度來更深入地講解如何搭建和運維一-個高可用的ZooKeeper服務。


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附錄


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