基于日志副本的Raft共识算法优化

在基于三副本策略的分布式存储系统中,当存储节点上的硬盘出现故障时,常见的处理方式是等待系统预设的时间.如果该故障硬盘超时未恢复,才开始恢复故障硬盘上的副本.这种处理方式存在的问题是,当三副本组中存在故障副本时,如果该副本组再有一个副本所在的硬盘发生故障,将导致系统无法继续提供服务,且不能自动恢复.本文提出一种基于日志副本的改进的Raft共识算法,即LR-Raft (log replica based Raft),日志副本没有完整状态机,可以快速加入集群,并参与投票与共识,提升了存在故障硬盘时系统的可用性;可以解决短时间内三副本中两个副本故障导致集群不可用和丢失数据的问题.实验结果表明,在副本组中引入日志副本后,与原Raft相比,LR-Raft在不同的工作负载下读写时延均明显降低,吞吐量显著提升.

基于Raft一致性协议的高可用性实现

随着互联网的快速发展和大数据时代的来临,传统数据库的局限性开始逐渐显现,而支持海量数据存储和高并发访问的分布式数据库系统越来越流行.在此背景下阿里巴巴集团研发了一款适用于海量数据存储的分布式数据库系统(OceanBase),并提供单集群和多集群两种部署模式.但多集群部署模式下的可用性较低,无法满足关键性应用的需求,包括:发生故障时不支持主备集群的自动切换;主备集群之间无法保证日志的强同步.针对上述问题,本文分析了传统数据库的高可用方案,针对OceanBase架构的特点,结合了Raft算法的思想,设计并实现了基于时间戳的分布式选举模块、自动化的集群切换模块和基于QUORUM策略的日志强同步模块.经实验验证,以上模块的实现能够提高系统整体的可用性.

LC-Raft:一种基于历史日志计算值的一致性算法

Raft一致性算法由于其原理清晰、易于实现等优点,已得到了行业的广泛应用。然而,作为一种简化版的类Paxos方案,Raft算法牺牲了部分性能。在不同的具体应用场景中,可根据实际应用,对其做出相应改进。对于由稳定性不佳的设备构成的分布式系统,在工作周期内将经历多次选举管理节点过程。在每次选举过程中,继续使用Raft算法进行选举操作将存在小概率经历多次超时选举。为了减少极端情况下选举过程的耗时,本文基于历史日志计算值设计一种改进版一致性算法LC-Raft。通过对固定时段的历史日志故障次数统计,构建一套节点稳定性评价指标,并修改选举流程,实现在系统网络通畅情况下最多经历一次计时器时间完成管理节点选举。同时,基于Docker容器引擎,设计一系列模拟实验实现各种节点规模的选举过程,通过多次实验的统计值验证本算法在选举过程中的良好性能。

传统机械蕴含的科学技术思想——以水排为例

传统机械是传统工艺技术的重要组成部分,其构造、制作和推广反映了制作者和推广者自身和其所处时代的科学技术思想。水排是我国古代典型的以水力为原动力的冶铁鼓风机械。文章采用文献考察和实物考证相结合的方法,以水排为案例,从水排的构造、动力、运行、发明和推广四个方面探讨了水排所蕴含的古代科技思想。

双拖袋形排模运行阻力遥测联机处理系统

二滩水电站木材过坝机械试验表明，双船拖带袋形排是自水电站库区袋形排运输终点至坝前水流加速器加速区之间的木材短途运送较好的方式。本系统研制的目的是为了解决在自由航行状态下确定不同运木量其双拖袋形排模型运行速度与运行阻力之间的相关关系；预报实排拖曳有效功率；为将来实际双拖袋形排所用拖轮提供设计或选型依据。系统主要由遥测设备、拉力传感器、微机及计数器定时器接口电路组成。文中论述了遥测的基本原理、拉力传感器的制作方法、计数器定时器接口电路在系统中的主要作用。根据程序流程图对测试软件作了简要说明。总结了系统的５个特点：自动化程度和精度较高、具有一定的智能判断能力、软件优越、抗干扰性强和适用性广。

木捆排排型参数对其运行水阻力影响的试验研究

本文研究了木捆排在无限水域中的运行水阻力问题,提出了排型参数(L/B)和(B/T)对木捆排运行水阻影响程度的试验数据和图表,探讨了降低木捆排运行水阻力的途径及措施。

一种高性能的分布式事务及一致性复制实现

GoldenDB作为一个面向海量数据处理场景下的分布式事务数据库,支持分布式事务,同时保证金融级的强一致、高扩展、高可用等特性。详细阐述了金融及电信场景下的高可用和一致性需求,设计并开发出一种高性能的分布式事务和一种Raft增强的一致性日志复制协议实现方案。