一個(gè)簡單的算法，分布式系統(tǒng)的性能瞬間被提升10倍以上

一、概要

這篇文章，給大家聊聊分布式文件系統(tǒng)HDFS在大量客戶端并發(fā)寫數(shù)據(jù)時(shí)，如何進(jìn)行性能優(yōu)化?

二、背景引入

先引入一個(gè)小的背景，假如多個(gè)客戶端同時(shí)要并發(fā)的寫Hadoop HDFS上的一個(gè)文件，這個(gè)事兒能成嗎?

明顯不可以接受啊，因?yàn)镠DFS上的文件是不允許并發(fā)寫的，比如并發(fā)的追加一些數(shù)據(jù)什么。

所以HDFS里有一個(gè)機(jī)制，叫做文件契約機(jī)制。

也就是說，同一時(shí)間只能有一個(gè)客戶端獲取NameNode上面一個(gè)文件的契約，然后才可以寫入數(shù)據(jù)。

此時(shí)如果其他客戶端嘗試獲取文件契約的時(shí)候，就獲取不到，只能干等著。

通過這個(gè)機(jī)制，可以保證同一時(shí)間只有一個(gè)客戶端在寫一個(gè)文件。

在獲取到了文件契約之后，在寫文件的過程期間，那個(gè)客戶端需要開啟一個(gè)線程，不停的發(fā)送請(qǐng)求給NameNode進(jìn)行文件續(xù)約，告訴NameNode：

• NameNode大哥，我還在寫文件啊，你給我一直保留那個(gè)契約好嗎?

而NameNode內(nèi)部有一個(gè)專門的后臺(tái)線程，負(fù)責(zé)監(jiān)控各個(gè)契約的續(xù)約時(shí)間。

如果某個(gè)契約很長時(shí)間沒續(xù)約了，此時(shí)就自動(dòng)過期掉這個(gè)契約，讓別的客戶端來寫。

說了這么多，老規(guī)矩，給大家來一張圖，直觀的感受一下整個(gè)過程。

這個(gè)機(jī)制的優(yōu)化對(duì)性能的提升是相當(dāng)有幫助的，因?yàn)檎碚f，過期的契約肯定還是占少數(shù)，所以壓根兒不用每次都遍歷所有的契約來檢查是否過期。

我們只需要檢查續(xù)約時(shí)間最舊的那幾個(gè)契約就可以了，如果一個(gè)契約過期了，那么就刪掉那個(gè)契約，然后再檢查第二舊的契約好了。以此類推。

通過這個(gè)TreeSet排序 + 優(yōu)先檢查最舊契約的機(jī)制，有效的將大規(guī)模集群下的契約監(jiān)控機(jī)制的性能提升至少10倍以上，這種思想是非常值得我們學(xué)習(xí)和借鑒的。

給大家稍微引申一下，在Spring Cloud微服務(wù)架構(gòu)中，Eureka作為注冊(cè)中心其實(shí)也有續(xù)約檢查的機(jī)制，跟Hadoop是類似的。

但是在Eureka中就沒有實(shí)現(xiàn)類似的續(xù)約優(yōu)化機(jī)制，而是暴力的每一輪都遍歷所有的服務(wù)實(shí)例的續(xù)約時(shí)間。

如果你面對(duì)的是一個(gè)大規(guī)模部署的微服務(wù)系統(tǒng)呢，情況就不妙了!

部署了幾十萬臺(tái)機(jī)器的大規(guī)模系統(tǒng)，有幾十萬個(gè)服務(wù)實(shí)例的續(xù)約信息駐留在Eureka的內(nèi)存中，難道每隔幾秒鐘都要遍歷幾十萬個(gè)服務(wù)實(shí)例的續(xù)約信息嗎?

最后給大家提一句，優(yōu)秀的開源項(xiàng)目，蘊(yùn)含著很多優(yōu)秀的設(shè)計(jì)思想。多看各種優(yōu)秀開源項(xiàng)目的源碼，是短時(shí)間內(nèi)快速、大幅度提升一個(gè)人的技術(shù)功底和技術(shù)水平的方式，大家不妨嘗試一下。

本文題目：一個(gè)簡單的算法，分布式系統(tǒng)的性能瞬間被提升10倍以上
本文來源：http://muchs.cn/news/97958.html

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