分布式數(shù)據(jù)庫可協(xié)調(diào)的一致性策略的研究.pdf

1、在海量數(shù)據(jù)的背景下，為了支撐更大的訪問量和數(shù)據(jù)量，使用分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)成為了一種必然的選擇。但是，傳統(tǒng)的強(qiáng)一致性要求又將帶來延遲提高的問題。針對此困境，眾多數(shù)據(jù)庫服務(wù)逐漸向弱一致性發(fā)展。例如，阿里巴巴使用的DRDS數(shù)據(jù)庫，作為強(qiáng)調(diào)最終一致性的分布式數(shù)據(jù)庫，由于引入了弱一致性處理，在面對千萬級流量的情況下，依然體現(xiàn)出了其良好的性能。目前，Cassandra數(shù)據(jù)庫已經(jīng)在操作級別上對一致性進(jìn)行劃分，允許用戶使用不同的一致性。區(qū)塊鏈作為一種新興

2、技術(shù)，得到了特別的關(guān)注。雖然它單獨(dú)作為數(shù)據(jù)庫尚存在很多問題，但其去中心化等特點(diǎn)能夠增加數(shù)據(jù)的安全性和確定性，因此本文引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)側(cè)重于提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可靠性。
　　本文通過對分布式數(shù)據(jù)庫以及目前主流的一致性策略的研究與分析，設(shè)計(jì)了在分布式數(shù)據(jù)庫下的可協(xié)調(diào)一致性策略。首先使用副本因子數(shù)自適應(yīng)算法計(jì)算系統(tǒng)每一次請求的一致性級別。然后通過分布式系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)和訪問到達(dá)的分布情況得到每次讀請求發(fā)生讀數(shù)據(jù)異常的概率。最后根據(jù)不同應(yīng)用對發(fā)生

3、數(shù)據(jù)讀取異常的容忍程度和系統(tǒng)發(fā)生數(shù)據(jù)讀取異常的概率進(jìn)行比較，得到該請求應(yīng)該讀取集群中副本的數(shù)量，即一致性級別。為此，本文在可協(xié)調(diào)一致性策略設(shè)計(jì)中引入請求調(diào)度層，其中包括一致性級別處理模塊，請求分發(fā)模塊，優(yōu)先級請求處理隊(duì)列，請求調(diào)度模塊和請求處理模塊。
　　本文搭建了Cassandra集群和BigchainDB作為數(shù)據(jù)訪問層，使用YCSB測試工具及測試數(shù)據(jù)集，在Ubuntu16.10操作系統(tǒng)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，本文提出的可協(xié)調(diào)