分布式系统基础

分布式系统基础

本文介绍分布式系统的核心概念，包括 CAP 定理、服务发现、心跳机制以及 Actor 模型。

1. CAP 定理#

1.1 三个保证#

分布式系统中，不可能同时满足以下三个保证：

1.2 系统分类#

1.3 Dynamo 的选择#

2. 服务发现模式#

2.1 客户端发现模式#

客户端负责查询服务注册中心并选择实例：

优点：

• 客户端掌握完整的服务列表
• 可以实现复杂的负载均衡策略

缺点：

• 客户端逻辑复杂
• 需要为每种语言实现发现逻辑

2.2 服务端发现模式#

由负载均衡器代理服务发现：

优点：

• 客户端逻辑简单
• 统一的服务发现接口

缺点：

• 增加网络延迟
• 负载均衡器成为单点

2.3 Dynamo 的选择#

Dynamo 使用客户端发现模式：

• 通过 etcd 存储服务注册信息
• 客户端直接查询并选择服务实例
• 支持复杂的路由策略（如 KV-Aware 路由）

3. 心跳与租约机制#

3.1 为什么需要心跳#

服务实例需要证明自己仍然存活：

• 检测服务崩溃
• 检测网络分区
• 及时清理下线服务

3.2 Lease 租约机制#

etcd 使用 Lease 机制管理服务健康：

3.3 Lease 的优势#

4. Actor 模型#

4.1 核心概念#

Actor 模型是一种并发计算模型，每个 Actor 是独立的计算单元：

4.2 Actor 模型的特点#

4.3 Dynamo 中的应用#

虽然 Dynamo 没有使用传统的 Actor 框架（如 Actix），但其设计借鉴了 Actor 模型的思想：

5. 一致性模型#

5.1 强一致性 vs 最终一致性#

5.2 Dynamo 的一致性选择#

小结#

本文介绍了分布式系统的核心概念：

1. CAP 定理：一致性、可用性、分区容错性不可兼得
2. 服务发现：客户端发现 vs 服务端发现
3. 心跳机制：Lease 租约实现健康检查
4. Actor 模型：消息驱动的并发模型

这些概念是理解 Dynamo 分布式运行时设计的基础。

下一篇#

继续阅读 03-Runtime 双层设计，了解 Dynamo 的运行时架构。