Chubby是一个面向松耦合分布式系统的锁服务,GFS(Google File System)和Big Table等大型系统都是用它来解决分布式协作、元数据存储和Master选举等一些列与分布式锁服务相关的问题。Chubby的底层一致性实现就是以Paxos算法为基础,Chubby提供了粗粒度的分布式锁服务,开发人员直接调用Chubby的锁服务接口即可实现分布式系统中多个进程之间粗粒度的同控制,从而保证分布式数据的一致性。
使用Basic-Paxos协议的日志同步与恢复 在保证数据安全的基础上,保持服务的持续可用,是核心业务对底层数据存储系统的基本要求。业界常见MySQL/Oracle的1主N备的方案面临的问题是“最大可用(Maximum Availability)”和“最大保护(Maximum Protection)”模式间的艰难抉择,其中“最大可用”模式,表示主机尽力将数据同步到备机之后才返回成功,如果备机宕机或网络中断那么主机则单独提供服务,这意味着主备都宕机情况下可能的数据丢失;“最大保护”模式,表示主机一定要将数据同步到备机后才能返回成功,则意味着在任意备机宕机或网络中断情况下主机不得不停服务等待备机或网络恢复。可见传统主备方式下,如果要求数据不丢,那么基本放弃了服务的持续可用能力。 基于Paxos协议的数据同步与传统主备方式最大的区别在与Paxos只需任意超过半数的副本在线且相互通信正常,就可以保证服务的持续可用,且数据不丢失。本文不再分析Paxos协议本身(参考原始论文,以及这篇比较通俗的分析http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MDg2NjIyMA==&mid=203607654&idx=1&sn=bfe71374fbca7ec5adf31bd3500ab95a&key=8ea74966bf01cfb6684dc066454e04bb5194d780db67f87b55480b52800238c2dfae323218ee8645f0c094e607ea7e6f&ascene=1&uin=MjA1MDk3Njk1&devicetype=webwx&version=70000001&pass_ticket=2ivcW%2FcENyzkz%2FGjIaPDdMzzf%2Bberd36%2FR3FYecikmo%3D ),而是基于Paxos协议,讨论一种在多副本上持久化数据的高可用方案。需要注意的是,本方案不考虑运行性能,只是为了帮助说清协议的工程实现。 我们将数据持久化的需求抽象为:在N个server的机群上,持久化数据库或者文件系统的操作日志,并且为每条日志分配连续递增的logID,我们允许多个客户端并发的向机群内的任意机器发送日志同步请求。对于高可用的需求为:在N个server中只要有超过半数的server(majority)正常服务,并且相互通信正常,那么这个机器就可以持续的提供日志持久化和查询服务。 将每条日志的持久化流程都看作一个“Paxos Instance”,不同的logID代表不同的Paxos Instance形成的“决议(decision)”。即每一个logID标识着一轮完整paxos协议流程的执行,最后形成decision。机群内的每个server同时作为paxos的acceptor和proposer。 获取LogID
Merkle Patricia Tree(简称MPT树,实际上是一种trie前缀树)是以太坊中的一种加密认证的数据结构,可以用来存储所有的(key,value)对。以太坊区块的头部包括一个区块头,一个交易的列表和一个uncle区块的列表。在区块头部包括了交易的hash树根,用来校验交易的列表。在p2p网络上传输的交易是一个简单的列表,它们被组装成一个叫做trie树的特殊数据结构,来计算根hash。值得注意的是,除了校验区块外,这个数据结构并不是必须的,一旦区块被验证正确,那么它在技术上是可以忽略的。但是,这意味着交易列表在本地以trie树的形式存储,发送给客户端的时候序列化成列表。客户端接收到交易列表后重新构建交易列表trie树来验证根hash。RLP(Recursive length prefix encoding,递归长度前缀编码),用来对trie树种所有的条目进行编码(参考:http://www.cnblogs.com/fengzhiwu/p/5565559.html)。
比特币使用椭圆曲线算法生成公钥和私钥,选择的是secp256k1曲线。与RSA(Ron Rivest,Adi Shamir,Len Adleman三位天才的名字)一样,ECC(Elliptic Curves Cryptography,椭圆曲线加密)也属于公开密钥算法。