多个数据中心之间复制技术的竞争

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多个数据中心之间复制技术的竞争 如何协调多个数据中心的工作，达到“1+1大于2”的效果？这涉及数据中心之间的数据复制技术。在使用多个数据中心之前，您必须学会使用复制技术。 虽然建设规模越来越大，但不可能无限扩大，这与数据中心的位置、环境、技术水平和公共设施有关。大多数情况下，许多数据中心不得不建在许多地方，有时是因为应用需求，有时是因为资源限制，有时是因为数据备份。即使现在，许多新概念已经出现:如微型数据中心和云数据中心等。他们不再专注于建设超大型和超强的数据中心。俗话说，三个臭皮匠组成一个诸葛亮，未来的数据中心可以靠数量取胜，而不是靠个人的大小。接下来的问题是:多个数据中心如何协调它们的工作以实现1+1大于2的效果？这涉及数据中心之间的数据复制技术。在使用多个数据中心之前，您必须学会使用复制技术。

单一主复制技术

单一主复制是指只有一个主数据中心拥有数据写入权限，可以完成数据写入并与其他数据中心同步数据。其他数据中心只提供只读服务。单一主副本技术相当于将主数据中心的多个数据副本放入其他数据中心，供更多人访问，但这些数据只有读取权限。对于那些交互式访问，这种复制技术是不可行的。为了不影响主数据中心的写入性能，同步数据通常是异步复制的。由于时间同步不完全，当主数据中心出现故障时，其他数据中心会有少量数据丢失。还有多个数据中心，只有一个主数据中心执行写数据操作。工作效率低，写入数据量小，这也将影响复制到其他数据中心的数据量，最终影响整个数据中心系统的效率。

多主机复制技术

由于单主复制技术的写数据效率太低，出现了多主复制技术。多主机意识到多个数据中心可以写入数据，当然也支持读取数据。多主机复制技术需要解决写请求序列的问题。不同的数据中心位于不同的位置，相同的写操作在不同的数据中心有不同的效果和时间，这容易造成数据差异，导致写数据错误或延迟。这对于数据中心应用程序来说是不可容忍的。这样，数据通常在地理位置相近的数据中心同时写入，并且可以保证时间延迟。因此，这种多主机复制技术通常部署在两个数据中心，两个彼此靠近的数据中心同时完成数据写入，而两个数据中心将数据复制到其他数据中心。其他数据中心支持数据读取访问。如果两个以上的数据中心同时写入数据，多主机复制技术就不合适。

第二阶段提交技术

两阶段提交是一种在分布式系统中实现事务的协议。分布式系统的一个难点是在进行事务操作时如何确保体系结构中多个节点的一致性。两阶段提交技术首先假设有一个节点作为协调者，其他节点作为参与者，网络通信可以在所有节点之间进行。同时，所有节点都采用预写日志，即使节点损坏了日志数据，也不会消失。两阶段提交技术也适用于多个数据中心之间的数据复制。根据第二阶段提交算法，从数据中心中选择一个协调员，其他人作为参与者在多个数据中心之间实施数据复制。然而，第二阶段提交技术也有很大的局限性。尽管该方案中没有单点错误，但由于额外的协调通信，它将增加延迟，写操作时间将达到200毫秒的水平，从而大大降低吞吐量并增加延迟，这不适用于那些需要更高吞吐量和延迟的数据中心。在协调器数据中心执行期间，所有参与节点都被事务阻塞。当参与者失败时，协调者需要为每个参与者分配一个额外的超时机制。超时后，如果没有容错机制，整个事务都会失败，参与者可能会一直阻塞。如果协调器在发送提交消息后关闭，并且唯一接收消息的参与者同时关闭，那么即使协调器通过选举协议生成了新的协调器，事务的状态也是不确定的，并且没有人知道事务是否已经提交。显然，第二阶段提交技术也有问题。当然，还有第三阶段提交技术。与第二阶段提交相比，在第一阶段和第二阶段之间增加了超时机制和准备阶段，以确保在最终提交阶段之前所有参与节点的状态一致。既然第三阶段提交比第二阶段更好，为什么总是提到第二阶段技术？这是因为第三阶段提交的数据不一致，这大大限制了该技术的应用。

Paxos一致性算法

Paxos是莱斯利·兰伯特于1990年提出的一种基于消息的算法，被认为是解决分布式系统中数据一致性问题的最有效的一致性算法。为了确保每个节点执行相同的命令序列，需要对每个指令执行Paxos，以确保每个节点看到的指令是一致的。如果Paxos部署在多个数据中心之间，就可以实现完全的数据一致性。将Paxos算法部署到数据中心可以实现整个数据中心的所有操作，特别是协调数据中心之间的状态转移。如果您的应用程序为一个数据中心提供数据，当它需要将数据传输到另一个数据中心时，这些协调的任务需要通过Paxos，Paxos还将用于管理memcache和离线处理。由于Paxo算法中有很多判断和交互过程，直接导致数据处理延迟大，读写效率降低，但数据基本不会丢失，数据中心之间的数据完全一致。

2020-02-29 21:22:12 国际信息公司谷歌今年将在其美国办公室和数据中心投资100亿美元。 谷歌宣布了2020年的扩张计划，计划在11个州投资100多亿美元建设办公室和数据中心，包括加州、科罗拉多州和乔治亚州。