分布式系统的事务处理
当我们在生产线上用一台服务器来提供数据服务的时候,我会遇到如下的两个问题:
1)一台服务器的性能不足以提供足够的能力服务于所有的网络请求。
2)我们总是害怕我们的这台服务器停机,造成服务不可用或是数据丢失。
于是我们不得不对我们的服务器进行扩展,加入更多的机器来分担性能上的问题,以及来解决单点故障问题。 通常,我们会通过两种手段来扩展我们的数据服务:
1) 数据分区 :就是把数据分块放在不同的服务器上(如:uid % 16,一致性哈希等)。
2) 数据镜像 :让所有的服务器都有相同的数据,提供相当的服务。
对于第一种情况,我们无法解决数据丢失的问题,单台服务器出问题时,会有部分数据丢失。所以, 数据服务的高可用性只能通过第二种方法来完成——数据的冗余存储 (一般工业界认为比较安全的备份数应该是3份,如:Hadoop和Dynamo) 。 但是,加入更多的机器,会让我们的数据服务变得很复杂,尤其是跨服务器的事务处理,也就是跨服务器的数据一致性 。这个是一个很难的问题。 让我们用最经典的Use Case:“A帐号向B帐号汇钱”来说明一下,熟悉RDBMS事务的都知道从帐号A到帐号B需要6个操作:
- 从A帐号中把余额读出来。
- 对A帐号做减法操作。
- 把结果写回A帐号中。
- 从B帐号中把余额读出来。
- 对B帐号做加法操作。
- 把结果写回B帐号中。
为了数据的一致性,这6件事,要么都成功做完,要么都不成功,而且这个操作的过程中,对A、B帐号的其它访问必需锁死,所谓锁死就是要排除其它的读写操作,不然会有脏数据的问题,这就是事务。那么,我们在加入了更多的机器后,这个事情会变得复杂起来: