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GFS一致性模型
资料介绍
一、GFS基本背景
Google文件系统（Google File System，简称GFS）是Google为了满足自身大规模数据处理需求设计的分布式文件系统，针对Google特有的应用场景和硬件环境做了大量针对性设计，和传统分布式文件系统相比在架构、一致性设计等多个层面存在明显差异。一致性模型作为GFS核心设计要点，直接决定了GFS多客户端并发读写的行为逻辑，也支撑了GFS在成本和性能之间做出的平衡。
二、GFS一致性模型的核心定义
GFS的一致性模型可以概括为：宽松的一致性模型，针对追加写操作设计了弱一致的原子性保证，对顺序写和覆盖写提供不同的一致性语义，最终通过客户端缓存和命名空间操作的线性一致性优化可用性。具体可以拆解为不同操作类型下的一致性表现：
1. 已完成操作的一致性定义
在GFS中，如果一个变更操作（写或追加）已经被主节点确认完成，那么所有客户端都能看到这个操作写入的完整数据，这个层面GFS提供一致的语义。
如果多个变更操作并发执行完成后，GFS不保证所有客户端看到的数据版本完全一致，这个状态下GFS是不一致的，这也是GFS被称为弱一致性模型的核心原因。
2. 不同写操作的一致性保证
GFS支持三种主要的写操作类型，分别对应不同的一致性保证：
· 记录追加（Record Append，也叫原子追加）：这是GFS最常用的写操作，GFS保证原子性至少一次追加，也就是多个客户端并发追加同一个块的时候，每个追加操作都会至少成功写入一次完整的记录，GFS只会在记录前面填充偏移或者重复记录，不会出现记录被截断、多个并发追加的记录交错损坏的情况。最终文件中可能会存在重复的记录，但是不会出现数据损坏，应用层可以通过记录自身的主键去重，这是GFS把一致性保证部分下沉到应用层的设计思路。
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| GFS一致性模型.docx | 15K |
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