现在主流开源分布式系统架构都有哪些？

客官°小女子只卖身不卖艺 2022-05-27 10:51 542阅读 0赞

分布式计算

Hadoop

分布式系统

# 现在主流开源分布式系统架构都有哪些？ #

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分布式系统是一个非常广泛的概念，它最终要落实到解决实际问题上，不同的问题有不同的方法和架构。所有的开源软件都是以某个应用场景出现，而纯粹以“分布式”概念进行划分的比较少见。  
但如果以算法划分，到能分出几类：  
1.以Leader选举为主的一类算法，比如paxos、viewstamp，就是现在zookeeper、Chuby等工具的主体  
2.以分布式事务为主的一类主要是二段提交，这些分布式数据库管理器及数据库都支持  
3.以若一致性为主的，主要代表是Cassandra的W、R、N可调节的一致性  
4.以租赁机制为主的，主要是一些分布式锁的概念，目前还没有看到纯粹“分布式”锁的实现  
5.以失败探测为主的，主要是Gossip和phi失败探测算法，当然也包括简单的心跳  
6.以弱一致性、因果一致性、顺序一致性为主的，开源尚不多，但大都应用在Linkedin、Twitter、Facebook等公司内部  
7当然以异步解耦为主的，还有各类Queue  
。。。。

[发布于 2014-06-08][2014-06-08]

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Recursion is essential.

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有几个大的维度来区分：

有状态、无状态；着重存储还是着重计算；long service还是批处理。

一些常见的分布式系统大类：

a）支持持久化存储的分布式存储系统；

b）着重计算的分布式计算框架；

c）分布式消息队列

根据不同的应用的领域，把上述分类细化，常见分布式存储系统分为：

1.  分布式协同系统（分布式日志复制）
2.  分布式任务调度框架
3.  流计算框架
4.  分布式文件/对象系统
5.  分布式NoSQL存储
6.  分布式关系数据库（OLAP、OLTP）；
7.  各种消息队列mq

*  分布式协调系统（日志复制系统）其实就是paxos算法及其变体的实现，典型的有zookeeper、etcd；一般来说只存少量的元数据信息，重点在高可用强一直，是很多分布式系统不可或缺的组件；
 *  开源的分布式文件/对象系统比较有名的包括Lustre（HPC）GlusterFS（NAS NFS）、HDFS（hadoop）、ceph（虚机块存储）、swift（restful对象存储），各有不同的领域。
 *  NoSQL分布式存储种类和数量最多，按照Martin Fowler大师的分类，包括Aggregated Oriented NoSQL和图数据库NoSql；Aggregated Oriented NoSQL大致分为3类：

1.Key-value NoSQL，例如Redis Riak等；

2.column family NoSQL(wide column store)，典型的是Hbase Cassandra；

3.document NoSQL,典型的是mongodb

开源的图数据库有Neo4j;

*  分布式关系数据库（SQL完全兼容）分析型的有GreenPlum（商业版的OLAP很多，开源的少），事务型开源的有Voltdb;还有一些基于proxy实现关系数据库集群（很多互联网公司都有类似mysql fabric的产品），当然这些并非真正意义上的分布式数据库；
 *  还有一些基于开源的NoSQL分布式存储基础上研发的分布式OLTP数据库（类似spanner），数据模型和事务支持，介于关系数据库和NoSQL之间，例如Atlasdb（基于cassandra）、cockroachdb（仿照F1）等。分布式OLTP的发展还不是太成熟，还有一个calvin的项目（非2PC）值得关注，基于VLDB2014年的论文；**国内一有个TiDB的项目，也比较值得关注**。
 *  开源的消息队列也非常多，应用广泛程度不亚于nosql存储。有些对事物支持比较好的消息队列，例如rabbitmq active mq等；还有很多的kafka，主要做日志处理。消息队列的核心关注点就是一个消息at least once， at most once， only once。
 *  分布式计算框架，典型的有基于mapreduce的hadoop，基于内存计算的spark。基于mapreduce的计算框架是基于有限数据集，而面向无限数据集的流计算矿建也比较多，例如storm，Flink，samza等等也不少。
 *  面向机器学习的分布式计算框架tensorflow mxnet caffeine等（需要支持GPU计算框架cuda等），架构特点跟其他计算框架有很大不同，主要建模对象是人工神经网络，需要进行大量的浮点运算和迭代运算，往往会采用一个全局的参数服务器存放迭代计算的中间结果。

分布式存储系统有一个常见的CAP理论，从CAP的角度，则可以划分为CP和AP系统。Dynamo可以配置为偏向CAP里面的AP系统，提升Availability，适当牺牲consistence，只要做到eventual consistence即可满足，允许短暂时间的数据失真，但是该系统必须是随时允许用户提交写请求，例如Dynamo应用于amozon的购物车服务。

CAP在学术界已经算相对传统的理论，最新研究的热点理论是FIT不可能三角：Fairness，Isolation和Throughput，三者只能满足两条牺牲一条（[http://cs-www.cs.yale.edu/homes/dna/papers/fit.pdf][http_cs-www.cs.yale.edu_homes_dna_papers_fit.pdf]）。voltdb属于牺牲fairness，spanner则是牺牲吞吐量。大部分NoSQL存储均属于牺牲隔离性满足公平和性能，而一个严格的分布式OATP系统，则需要满足隔离性。

还有一个常见的说法叫BASE（basically available soft state and eventually consistence），总结了NoSQL存储的一些特点：不保证绝对高可用，极端情况下允许返回失败；集群内部存储数据的状态也会存在变化（例如过期老化，副本修复等）；最终一致性可定要满足；

总而言之，针对不同的应用场景，不同的数据模型，不维度的tradeoff，各大互联网公司的码农了造了很多分布式存储的轮子。总起来的思想都是，需要持久化存储的数据状态，交给一个分布式存储系统来做，应用开发者，除了关注业务逻辑之外，需要在不同的分布式存储中选择一个适合自己的轮子，特别是数据一致性、持久性和性能之间的trade off。

[编辑于 2017-06-09][2017-06-09]

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[![grakra][]][grakra 1]

[grakra][grakra 1]

知识是常识冗余 能力是习得自觉 执着容易虚妄

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功能分: olap, oltp, 分布式日志，share-nothing, numa, MapReduce, DAG.  
数据分:表格，对象，文件，关系。  
架构分: 类bigtable, 类dynamo  
日志复制分: primary-backup，gossip，quorum.同步，半同步，异步。  
数据切分分:hash,range  
workload分:很多种  
membership分:自己选主，主控节点选主，dlm选主。  
CAP折衷分:强一致性牺牲可用性，最终一致性更高的可用性。

[编辑于 2016-10-30][2016-10-30]

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[![Rico][]][Rico 1]

[Rico][Rico 1]

无

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我的 gmail 里面现在还有一封草稿，是发给 erlang-china 社区的。内容是我一直想不明白，为什么 hadoop 成了主流的分布式计算架构，而不是 Erlang/OTP。后来觉得这种比较贴太多了，所以没有发出去。

我认为 Erlang/OTP 系统是最优秀的分布式架构。它的每个特性----变量不变、轻量线程、IPC/RPC 机制、闭包、代码热升级、监控树模型、world等等等等----都是为了分布与并发准备的。用 Erlang 做分布式架构实在太轻松了，开发效率是 C++ 开发的*近十倍*。

国内很多项目也纷纷让 Erlang 上马，但基本上都秘而不宣。Erlang 社区也曾经一度活跃，到现在，已经沉寂了快两年了。我也很期待像某人解释的那样，兴起必然伴随着跌宕起伏，金子迟早会发光的。

[发布于 2011-08-29][2011-08-29]

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java程序员

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高性能rpc服务框架，zookeeper服务注册和发现，配置中心这几个是重点，其他的比如MQ和缓存服务

[发布于 2014-06-08][2014-06-08 1]

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[![李银松][da8e974dc_xs.jpg]][da8e974dc_xs.jpg 2]

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目前在北京拓尔思信息技术股份工作，云计算方向，喜欢打篮球

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粗略一看二郎的语法，顿时奔溃了  
能流行起来的东西，往往是因为他简单易用

[发布于 2012-12-04][2012-12-04]

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[![陈未][458b6fe8b_xs.jpg]][458b6fe8b_xs.jpg 1]

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CS PhD=>distributed system, linux kernel

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题住如果感兴趣的话可以先看看几个经典的paper:

(1) 做fault-tolerance, 一致性的：paxos

(2) 做分布式计算的，mapreduce,spark

(3) 做分布式存储的，bigtable,spanner

[发布于 2018-01-28][2018-01-28]

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[铁心][v2-ddf9a172cd34186bd2b0b5bc5c2d3825_xs.jpg 1]

软件开发

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我们曾经做过一个网站，之前用微软4.0开发的，数据量达到7万\*35万后，查询统计功能就完全死掉了，没法用，后来更换了erpcore快速开发框架，利用缓存技术重新开发，这个问题基本就解决了，这个比较适合像学校这种要求自有服务器，小的技术团队开发的web软件架构

[编辑于 2016-12-11][2016-12-11]

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匿名用户

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参与人数越多的大系统，使用同构技术带来日后维护的难度风险越高，所以现在开源分布式系统基本都是基于公开协议的 MQ 或 RPC 进行组织的。Erlang 作为一个无所不包的平台，用在一个公司 / 团队内部实现系统是可以的，放在外面，优势不如“找不到合适的人”的劣势明显。

[发布于 2014-01-14][2014-01-14]

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[lu meteor][lu meteor_da8e974dc_xs.jpg]

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erlang不流行可能与其编程思想有关，其独特编程思想，让那些有思维定式的人很难理解。所以，真正掌握的人不多，能掌握的都是高手，高手大多比较谦虚，经历丰富高手一般都非常谦虚。所以，社区不热。

[发布于 2015-01-23][2015-01-23]

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[![jason][da8e974dc_xs.jpg]][jason_da8e974dc_xs.jpg]

[jason][jason_da8e974dc_xs.jpg]

BI工程师

关注

[发布于 2016-09-22][2016-09-22]

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知乎用户

需要静静

嗯，erlang确实被忽略了！现在多核超线程是该产生点变革性的东东了

[发布于 2011-08-30][2011-08-30]

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[刘强][v2-8d15a526a950ac6e9b591c97300a5d93_xs.jpg 1]

写代码的架构师

scala+akka

[发布于 2012-12-01][2012-12-01]

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[![雪雪][v2-88c90635099633d4b2fb25034484101b_xs.jpg]][v2-88c90635099633d4b2fb25034484101b_xs.jpg 1]

[雪雪][v2-88c90635099633d4b2fb25034484101b_xs.jpg 1]

干啥啥不行，吃啥啥没够。

dubbo

[编辑于 2017-04-13][2017-04-13]

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[2014-06-08]: https://www.zhihu.com/question/19832447/answer/26567517
[http_cs-www.cs.yale.edu_homes_dna_papers_fit.pdf]: https://link.zhihu.com/?target=http%3A//cs-www.cs.yale.edu/homes/dna/papers/fit.pdf
[2017-06-09]: https://www.zhihu.com/question/19832447/answer/91660607
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[2011-08-29]: https://www.zhihu.com/question/19832447/answer/13101536
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[2017-04-13]: https://www.zhihu.com/question/19832447/answer/156916177