解讀BASE理論:高可用性與性能的完美平衡

Base概念

BASE 理論是一種處理大規模分布式系統中的數據一致性問題的思路。相比于傳統的嚴格一致性,它更靈活,適用于那些需要高可用性和性能的系統。BASE 理論由三個部分組成:

基本可用(Basically Available)

基本可用指的是系統在遇到某些故障或部分失敗時,仍然能夠保證核心功能的可用性,但不一定能保證所有功能的正常運行。基本可用是對系統可用性的一種寬松要求,強調系統在大部分時間內是可用的,但在極端情況下,允許系統降級服務以確保基本功能的運行。

軟件例子:

在電商平臺上,基本可用意味著即使在高峰期或部分服務器宕機的情況下,用戶仍然能夠瀏覽商品和下訂單,但某些非關鍵功能(如歷史訂單查看、推薦系統)可能會暫時不可用或響應速度變慢。

生活例子:

就像一家24小時營業的便利店,雖然偶爾會有幾分鐘收銀系統出故障,但大多數時間你都能順利買到東西。

軟狀態(Soft State)

軟狀態指的是系統中的狀態數據可以在沒有輸入的情況下發生變化。數據可以是過時的、不準確的或者不一致的,并且這種狀態在短時間內是可以接受的。軟狀態與ACID模型中的強一致性要求相對立。在ACID模型中,狀態必須是嚴格一致的,而在BASE模型中,系統允許有暫時的不一致狀態,從而提高系統的可用性和容錯性。

軟狀態的重要性在于它允許系統進行異步更新和數據復制。這樣,系統可以在不同的節點之間傳播變化,而不需要在每一次寫操作時強制同步所有節點,這樣可以大大提高系統的響應速度和可用性。

軟件例子:

在CDN中,不同的緩存服務器可能會緩存同一內容的不同版本。由于內容更新的傳播需要時間,短時間內用戶可能會從不同的服務器上獲取到不同版本的內容。

生活例子:

假設你和你的家人有一個家庭記賬本,用于記錄每個月的支出和收入。為了方便使用,這個記賬本被分成幾個副本,分別放在家里的不同地方(如廚房、客廳和臥室),你在廚房的記賬本上記錄了一筆支出“買菜花了50元”,但是你沒有立即去客廳和臥室的記賬本上記錄這筆支出。

最終一致性(Eventual Consistency)

最終一致性是指在沒有新的更新操作發生的情況下,經過一段時間后,系統中的所有副本數據將最終達到一致的狀態。最終一致性并不保證數據在任意時刻都是一致的,但保證在某個時間點之后,所有節點上的數據會趨于一致。

軟件例子:

假設你正在運行一個電商平臺,當用戶下訂單時,需要同時更新訂單服務和庫存服務。為了保證系統的高可用性和擴展性,我們使用消息隊列來實現這兩個服務之間的解耦,同時保證最終一致性。

生活例子:

還是家庭賬本的例子,到了晚上,全家人聚在一起,將各自記錄的支出和收入同步到每一個記賬本中。經過這次同步,所有記賬本上的內容都一致了。

盡管在一天中的某些時間段,廚房和客廳的記賬本數據是不一致的,但通過同步,最終所有的記賬本都達到了相同的狀態,實現了最終一致性。

區別

基本可用

本質區別:基本可用關注的是系統在大部分時間內的高可用性,即使在故障發生時,系統也能夠提供部分服務而不是完全宕機。
側重點:通過冗余、負載均衡等手段,確保系統在部分節點失效或網絡分區時仍然可以提供服務。

軟狀態

本質區別:軟狀態允許系統中的狀態在一定時間內是不一致的。
側重點:重點在于系統的容錯性和性能。通過允許暫時的不一致,系統可以更高效地處理并發請求,并提高響應速度。

最終一致性

本質區別:最終一致性保證系統在沒有新的更新操作的情況下,所有的數據副本最終會達到一致。
側重點:重視的是系統的可擴展性和性能。通過允許數據在多個節點間異步復制,系統可以更容易地擴展,同時提高寫入和讀取的效率。

應用

BASE理論作為一種適用于分布式系統的理論框架,其應用確實非常廣泛。BASE理論強調了在分布式系統中,特別是在大規模、高并發的互聯網應用中,如何平衡系統的可用性、性能和數據一致性。比如BASE理論在消息隊列領域的一些應用,以下是Base理論在Kafka中的應用:

基本可用

Kafka集群通過數據分區和復制來保證基本可用性。每個主題(Topic)被分成多個分區(Partitions),這些分區分布在集群中的不同Broker上。每個分區可以有多個副本(Replicas),包括一個領導者副本(Leader Replica)和多個追隨者副本(Follower Replicas)。當某個Broker發生故障時,其他Broker上的副本可以接管服務,確保系統的基本可用性。

最終一致性

Kafka集群通過副本同步機制來實現最終一致性。當消息被寫入領導者副本時,它會異步復制到追隨者副本。即使存在網絡分區或節點故障,Kafka也會確保所有副本最終達到一致的狀態。

此外,Kafka的副本同步機制還包括了ISR(In-Sync Replicas)的概念,ISR 是指與 Leader 保持同步的 Follower 副本集合。通過 ISR 機制,Kafka 能夠在保證高吞吐量和低延遲的同時,實現數據的最終一致性。

在kafka中acks參數是生產者在發送消息時用來控制數據持久性和同步性的一個重要設置

acks=all 或 acks=-1:

生產者在所有的ISR(In-Sync Replicas)中的副本都確認收到消息后才會收到成功響應。

本文來自互聯網用戶投稿,該文觀點僅代表作者本人,不代表本站立場。本站僅提供信息存儲空間服務,不擁有所有權,不承擔相關法律責任。
如若轉載,請注明出處:http://www.pswp.cn/diannao/42872.shtml
繁體地址,請注明出處:http://hk.pswp.cn/diannao/42872.shtml
英文地址,請注明出處:http://en.pswp.cn/diannao/42872.shtml

如若內容造成侵權/違法違規/事實不符,請聯系多彩編程網進行投訴反饋email:809451989@qq.com,一經查實,立即刪除!

相關文章

【c++刷題筆記-動態規劃】day32: 509. 斐波那契數 、 70. 爬樓梯 、 746. 使用最小花費爬樓梯

509. 斐波那契數 - 力扣&#xff08;LeetCode&#xff09; class Solution { public:int fib(int n) {if(n0){return 0;}vector<int>dp(n1);dp[0]0;dp[1]1;for(int i2;i<n;i){dp[i]dp[i-1]dp[i-2];}return dp[n];} }; 70. 爬樓梯 - 力扣&#xff08;LeetCode&#x…

pytorch 模型保存到本地之后,如何繼續訓練

在 PyTorch 中&#xff0c;你可以通過以下步驟保存和加載模型&#xff0c;然后繼續訓練&#xff1a; 保存模型 通常有兩種方式來保存模型&#xff1a; 保存整個模型&#xff08;包括網絡結構、權重等&#xff09;&#xff1a; torch.save(model, model.pth) 只保存模型的state…

利用亞馬遜云科技云原生Serverless代碼托管服務開發OpenAI ChatGPT-4o應用

今天小李哥繼續介紹國際上主流云計算平臺亞馬遜云科技AWS上的熱門生成式AI應用開發架構。上次小李哥分享?了利用谷歌云serverless代碼托管服務Cloud Functions構建Gemini Pro API?&#xff0c;這次我將介紹如何利用亞馬遜的云原生服務Lambda調用OpenAI的最新模型ChatGPT 4o。…

CSAL: the Next-Gen Local Disks for the Cloud——論文泛讀

EuroSys 2024 Paper 論文閱讀筆記整理 問題 云本地磁盤以其實惠的價格和高性能而極具吸引力。在云本地磁盤中&#xff0c;物理存儲設備直接連接到計算服務器&#xff0c;并作為塊設備虛擬化到虛擬機&#xff08;VM&#xff09;。在這種設置下&#xff0c;計算節點受其有限的計…

純前端如何實現Gif暫停、倍速播放

前言 GIF 我相信大家都不會陌生&#xff0c;由于它被廣泛的支持&#xff0c;所以我們一般用它來做一些簡單的動畫效果。一般就是設計師弄好了之后&#xff0c;把文件發給我們。然后我們就直接這樣使用&#xff1a; <img src"xxx.gif"/>這樣就能播放一個 GIF …

MPC學習資料匯總

模型預測控制MPC學習資料匯總 需要的私信我~ 需要的私信我~ 需要的私信我~ 【01】課件內容 包含本號所有MPC課程的課件&#xff0c;以及相關MATLAB文檔。 【02】課件源代碼 本號所有MPC課程的源代碼。 【03】MPC仿真案例 三個MPC大型仿真案例&#xff1a; 1&#xff09;…

Python面試題:在 Python 中如何進行多線程編程?

在 Python 中進行多線程編程通常使用 threading 模塊。下面是一個簡單的示例&#xff0c;展示了如何創建和啟動多個線程。 示例代碼 import threading import time# 定義一個簡單的函數&#xff0c;它將在線程中運行 def print_numbers():for i in range(10):print(f"Nu…

鏈接器的工作原理,靜態鏈接與動態鏈接的區別,如何創建和使用動態鏈接庫

鏈接器在程序開發中的作用至關重要&#xff0c;它負責將多個目標文件和庫文件整合成一個可以執行的文件。在深入了解鏈接器的工作原理、靜態鏈接與動態鏈接的區別&#xff0c;以及如何創建和使用動態鏈接庫之前&#xff0c;我們先來概述一下鏈接器的基本功能。 鏈接器的工作原…

20240704每日后端------聊聊 mybatis的 where 1=1

目標 最近&#xff0c;在項目中使用MyBatis進行SQL腳本編寫時&#xff0c;我遇到了以“WHERE 11”開頭的WHERE子句的做法&#xff0c;以簡化多個條件的串聯。這里有一個例子來討論這種技術以及“WHERE 11”是否對性能有任何影響。 <select id"" parameterType&q…

【數據結構】09.樹與二叉樹

一、樹的概念與結構 1.1 樹的概念 樹是一種非線性的數據結構&#xff0c;它是由n&#xff08;n>0&#xff09;個有限結點組成一個具有層次關系的集合。把它叫做樹是因為它看起來像一棵倒掛的樹&#xff0c;也就是說它是根朝上&#xff0c;而葉朝下的。 根結點&#xff1a;根…

04采訪:數字人直播

?AI技術的迭代對數字人直播一定是有正向推動作用的。直播可持續性差,投入產出極不協調。不適合前期大量投入。直播現在這個東西有一個問題,因為直播開始帶貨了,就已經不是一個單純的娛樂性質的視頻內容,而是對帶有一種商業目的內容。 直播帶貨的痛點:對主播而言是觀眾;…

俯臥撐計數器(Python)

通過 MediaPipe 檢測人體姿態&#xff0c;計算俯臥撐角度和計數&#xff0c;并在圖像上進行可視化展示 需要有cv2庫和mediapipe庫 mediapipe庫&#xff1a; MediaPipe是Google開源的機器學習框架&#xff0c;用于構建實時音頻、視頻和多媒體處理應用程序。它提供了一組預訓練的…

一文清晰了解HTML

有這樣一個txt記事本文件和一張圖片&#xff1a; txt文本內容是這樣的&#xff1a; <html><head><title>HTML學習</title></head><body><h1>hello HTML</h1><img src"高清修復.png"/></body> </html…

LabVIEW的JKI State Machine

JKI State Machine是一種廣泛使用的LabVIEW架構&#xff0c;由JKI公司開發。這種狀態機架構在LabVIEW中提供了靈活、可擴展和高效的編程模式&#xff0c;適用于各種復雜的應用場景。JKI State Machine通過狀態的定義和切換&#xff0c;實現了程序邏輯的清晰組織和管理&#xff…

VSCode工程中task.json的作用

在 Visual Studio Code&#xff08;VSCode&#xff09;中&#xff0c;tasks.json 文件是用來定義和配置任務&#xff08;Tasks&#xff09;的。任務指的是在開發過程中需要自動化執行的一系列操作&#xff0c;例如編譯代碼、運行測試、打包項目等。通過配置 tasks.json&#xf…

In Search of Lost Online Test-time Adaptation: A Survey--論文筆記

論文筆記 資料 1.代碼地址 https://github.com/jo-wang/otta_vit_survey 2.論文地址 https://arxiv.org/abs/2310.20199 3.數據集地址 1論文摘要的翻譯 本文介紹了在線測試時間適應(online test-time adaptation,OTTA)的全面調查&#xff0c;OTTA是一種專注于使機器學習…

【軟件分享】我們都需要會用的ArcGIS10.8和ArcGIS Pro

ArcGIS是地理人必備的地理制圖、空間分析常用的工具&#xff0c;讀地理&#xff0c;或多或少都會接觸到ArcGIS的使用&#xff0c;今天小編要帶來的就是ArcGIS10.8軟件資源和升級版ArcGIS Pro的軟件資源。 軟件安裝包獲取 公眾號回復關鍵詞&#xff1a;“ArcGIS"&#xff…

*算法訓練(leetcode)第二十五天 | 134. 加油站、135. 分發糖果、860. 檸檬水找零、406. 根據身高重建隊列

刷題記錄 134. 加油站135. 分發糖果860. 檸檬水找零406. 根據身高重建隊列 134. 加油站 leetcode題目地址 記錄全局剩余油量和當前剩余油量&#xff0c;當前剩余小于0時&#xff0c;其實位置是當前位置的后一個位置。若全局剩余油量為負&#xff0c;則說明整體油量不足以走完…

防爆手機終端安全管理平臺

防爆手機終端安全管理平臺能夠滿足國家能源、化工企業對安全生產信息化運行需求&#xff0c;能夠快速搭建起高效、快捷的移動終端管理平臺&#xff0c;提高企業安全生產管理水平&#xff0c;保證企業的安全運行和可持續發展。#防爆手機 #終端安全 #移動安全 能源、化工等生產單…

公有鏈、私有鏈與聯盟鏈:區塊鏈技術的多元化應用與比較

引言 區塊鏈技術自2008年比特幣白皮書發布以來&#xff0c;迅速發展成為一項具有顛覆性潛力的技術。區塊鏈通過去中心化、不可篡改和透明的方式&#xff0c;提供了一種全新的數據存儲和管理方式。起初&#xff0c;區塊鏈主要應用于加密貨幣&#xff0c;如比特幣和以太坊。然而&…