Quorum (分布式系统)

✍ dations ◷ 2025-12-01 14:52:43 #投票,算法

Quorum 机制,是一种分布式系统中常用的,用来保证数据冗余和最终一致性的投票算法,其主要数学思想来源于鸽巢原理。

在有冗余数据的分布式存储系统当中,冗余数据对象会在不同的机器之间存放多份拷贝。但是同一时刻一个数据对象的多份拷贝只能用于读或者用于写。

该算法可以保证同一份数据对象的多份拷贝不会被超过两个访问对象读写。

算法来源于。 分布式系统中的每一份数据拷贝对象都被赋予一票。每一个读操作获得的票数必须大于最小读票数(read quorum)(Vr),每个写操作获得的票数必须大于最小写票数(write quorum)(Vw)才能读或者写。如果系统有V票(意味着一个数据对象有V份冗余拷贝),那么最小读写票数(quorum)应满足如下限制:

第一条规则保证了一个数据不会被同时读写。当一个写操作请求过来的时候,它必须要获得Vw个冗余拷贝的许可。而剩下的数量是V-Vw 不够Vr,因此不能再有读请求过来了。同理,当读请求已经获得了Vr个冗余拷贝的许可时,写请求就无法获得许可了。

第二条规则保证了数据的串行化修改。一份数据的冗余拷贝不可能同时被两个写请求修改。

在分布式系统中,冗余数据是保证可靠性的手段,因此冗余数据的一致性维护就非常重要。一般而言,一个写操作必须要对所有的冗余数据都更新完成了,才能称为成功结束。比如一份数据在5台设备上有冗余,因为不知道读数据会落在哪一台设备上,那么一次写操作,必须5台设备都更新完成,写操作才能返回。

对于写操作比较频繁的系统,这个操作的瓶颈非常大。Quorum算法可以让写操作只要写完3台就返回。剩下的由系统内部缓慢同步完成。而读操作,则需要也至少读3台,才能保证至少可以读到一个最新的数据。

Quorum的读写最小票数可以用来做为系统在读、写性能方面的一个可调节参数。写票数Vw越大,则读票数Vr越小,这时候系统读的开销就小。反之则写的开销就小。

相关

  • 叠加原理在物理学与系统理论中,叠加原理(superposition principle),也叫叠加性质(superposition property),说对任何线性系统“在给定地点与时间,由两个或多个刺激产生的合成反应是由每个刺
  • 世祖朝鲜世祖(朝鲜语:조선 세조/朝鮮 世祖 Joseon Sejo;1417年11月7日-1468年9月23日),即朝鲜世祖惠庄大王、朝鲜惠庄国王,朝鲜王朝的第7代国王,名讳李瑈(朝鲜语:이유/李瑈 Yi Yu),字粹之(朝
  • 对外文化联络委员会1999年规定:印章直径5厘米,中央刊国徽,由国务院制发。中华民国:文化部文化交流司中华人民共和国对外文化联络委员会,简称“对外文委”,是中华人民共和国国务院主管对外文化的联络
  • 达拉斯县达拉斯县(Dallas County, Texas)是位于美国德克萨斯州东北部的一个县。面积909平方英里,根据美国人口调查局2005年数字,共有人口2,305,454人。县治达拉斯市(Dallas City)。成立于1
  • 亨利·刘易斯·史汀生亨利·刘易斯·史汀生(Henry Lewis Stimson,1867年9月21日-1950年10月20日),美国政治家,曾为美国战争部长、菲律宾总督和美国国务卿。1906年,西奥多·罗斯福任命他为纽约南部地区联
  • 广萨河广萨河(Cuanza River),又名宽扎河,是安哥拉的河流,在首都罗安达以南流入大西洋。广萨河下游可航行的河道长150英哩,是北广萨省和南广萨省的分界线。在首项生物多样性计划中,显示广
  • 冲绳日语冲绳日语,即冲绳大和语,日本亦称作冲绳辩(日语:沖縄弁),是日本语在今冲绳县一带的方言。日本吞并琉球之后,明治政府推行标准语普及运动。为了更好地推动日语的普及,冲绳县的学校在使
  • FLAGFLAG可以指:
  • 劫持 (2013年电影)《劫持》(英语:)是一部美国电影,于2013年9月发行Xbox版,同年10月发行DVD。该片获得2013年Shriekfest电影节最佳科幻长片奖。杰西卡和戴夫是一对情侣,两人前往洛杉矶游玩,却在好莱坞
  • 詹曼铃詹曼铃(1981年7月12日-),台湾流行歌坛女歌手,新北市人。自国小六年级因参加台湾电视公司《五灯奖》〈小朋友歌唱比赛〉起,初战三回,五度四关且于第三回挑战即将五度五关卫冕的吴淑