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云計算AWS之Dynamo成員資格及錯誤檢測

時間:2017-01-05 10:36:44   閱讀:

  Dynamo中的每個節點就是Dynamo的一個成員,Amazon為了使系統間數據的轉發更加迅速(減少數據傳送時延、增加響應速度),規定每個成員節點都要保存其他節點的路由信息。由于機器或人為的因素,系統中成員的加入或撤離時常發生,為了保證每個節點保存的都是Dynamo中最新的成員信息,所有節點每隔固定時間(1秒)利用—種類似于Gossip (閑聊)協議的方式從其他節點中任意選擇一個與之通信的節點。如果連接成功,雙方交換各自保存的信息(包括存儲數據情況、路由信息)。為了避免新加入的節點之間不能及時發現對方的存在,Dynamo中設置了一些種子節點(Seed Node)。種子節點 所有的節點都有聯系,當新節點加入時,它扮演一個中介的角色,使新加入節點之間互相感知,這種基于Gossip協議的成員資格檢測機制如圖3-9所示。
 
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  在節點之間交換信息的過程中,如果節點失效,則會產生無效的傳送信息,加重系統的傳輸負擔,因此引入錯誤檢測機制是很有必要的。Dynamo采用的錯誤檢測機制非常簡單、實用。一旦發現對方沒有回應,就認為該節點失效,立刻選擇別的節點進行通信。同時定期向失效節點發出消息,如果對方有回應則可以重新建立通信。假如一新節點加入節點總數為N的系統,并以最優的方式進行傳播(即每次通信的兩個節點都是第一次交換新節點信息),那么將新節點信息傳遍整個系統需要的時間復雜度為logn,如圖3-10所示。每一層代表一次隨機通信,第一層節點1將信息交換給節點2;第二層節點1和2同時開始隨機選擇其他節點交換信息,比如節點1向節點3發送信息,節點2向節點4發送信息;依此類推直到全部W個節點全部傳遍,整個過程形成一個倒的二叉樹,樹高為logn。很明顯當N很大時,時間復雜度會變得很大,所以Dynamo的節點數不能太多。根據Amazon的實際經驗,當節點數在數千時,Dynamo的效率是非常高的,但當節點數增加到數萬后,效率就會急劇下降。如何解決這個問題呢,Amazon給出了分層Dynamo結構,有興趣的讀者可以進一步關注我們的內容。
 
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