主要观点:云数据库面临节点故障下的可用性和耐久性挑战,现代云数据库通过分离计算和存储来解决,分布式日志服务是其核心。多数系统使用共识协议如 Paxos 管理日志复制,但有开销大等问题,Taurus 系统提出用三个节点写数据的简单替代方案,虽有吸引力但引入复杂故障场景,需用形式验证确保正确性。
关键信息:
- 云数据库需解决节点故障下的可用性和耐久性问题,现代方法是分离计算和存储,通过复制预写日志保证耐久性。
- 多数系统使用 Paxos 等共识协议管理日志复制,有高写放大和多网络往返开销。
- Taurus 系统用三个节点写数据,系统架构简单,有多种优点,如只需三个节点实现三副本等。
- 简单设计引入复杂故障场景,传统测试难以发现,需用形式验证确保正确性。
- 将构建并验证受 Taurus 启发的完整日志系统,分步骤用 P 语言建模和验证,后续会有系列文章。
重要细节: - 现代云数据库将数据库引擎设为无状态,预写日志在多个节点复制。
- Taurus 系统写数据时若写失败就选三个不同节点继续,协调通过外部共识实现。
- 形式验证用 P 语言可系统探索系统状态和转换,捕捉传统测试遗漏的细微错误。
- 系列文章包括多个部分,分别建模不同情况并逐步完善验证系统,完整代码在 github 上。
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