分布式系统 Spinnaker

什么是时间线一致性？

所有replica都按照同一个顺序执行写操作。读操作可能会读到过时的值。怎么做到？写只能通过leader写。读可以读任何一个replica。

什么是linearizability？

每个操作都有一个开始和结束时间。以客户端发出request和收到reply为界定。两个操作的时间可能有重叠，也可能完全没有交集。如果没有交集的，他们的先后顺序就是确定的。可线性化要求，能找到一个所有操作的全序关系，所有客户端看到的都是同一个顺序。这个全序关系满足2个条件： 读到一个值，必须发生在写这个值之后。对于时间没有交集的操作，这个全序关系要符合他们原来的先后顺序。

课前问题

Please read the paper’s Appendices. In Spinnaker a leader to responds to a client request after the leader and one follower have written a log record for the request on persistent storage. Why is this sufficient to guarantee strong consistency even after the leader or the one follower fail?因为1个cohort只有3个服务器。这条log已经存在于2个服务器中——1个leader和1个follower就构成多数了。另外一个follower因为log太旧（不包含这条log），不可能被选为leader。所以就能防止这条已经commit的log丢失。它也有类似于Raft的选举限制的东西：LSN的epoch number类似于Raft的term。每次选举只有term最新，或者term一样新但是log比较长的，才能被选为leader。这就防止了已经commit的log被洗掉。

读操作

Raft的要求是读操作也要进log，等到commit的时候才从状态机读值。 原因是split-brain。旧leader不知道自己已经不是leader，仍然执行读操作，读到的可能是旧值。 这样比较慢。如果要加快，可以用lease。定义一个时间段，比如5秒。如果leader能够与过半的服务器保持心跳通信，他在5秒内可以自行读取值。如果换了新Leader，它在5秒内，不能commit写操作。

杂记

Spinnaker用Zookeeper来做leader选举。6.824课程老师认为原因是作者用Zookeeper来做shard assignment，所以干脆也用Zookeeper来做leader选举。在2011年以前，Paxos没有用来做数据库的replication，只是用来做配置服务。

参见

https://pdos.csail.mit.edu/6.824/papers/spinnaker-faq.txt https://pdos.csail.mit.edu/6.824/notes/l-spinnaker.txt