分布式并行计算四合一框架FourInOne介绍
Fourinone实现分布式计算
Fourinone实现分布式计算
淘宝Fourinone是一个自主研发的分布式并行计算框架,它集成了Hadoop、ZooKeeper、MQ、分布式缓存四大主要的分布式计算功能,Fourinone的功能强大用途广泛,它实现了ZooKeeper的所有功能并进行了很多改进,它同时又提供完整的分布式缓存支持,包括中小型缓存以及大型集群缓存,它使用不同于Map/Reduce的全新设计模式解决问题,模仿现实中生产加工链式加并行处理的“包工头/农民工/手工仓库/职业所”方式设计分布式计算,它还可以当做简单的mq使用。Fourinone 整体短小精悍,就一个jar包没有任何依赖,很方便嵌入式开发使用。
基于Fourinone实现统一配置管理指南和demo
/thread-70345-1-1.html
一、基于Fourinone实现分布式计算上手指南和demo
/thread-70347-1-1.html
二、基于Fourinone实现分布式计算完整demo
/thread-70346-1-1.html
三、基于Fourinone实现统一配置管理指南和demo
/thread-70344-1-1.html
四、基于Fourinone实现集群管理demo
/thread-70343-1-1.html
六、基于Fourinone实现分布式缓存指南和demo
/thread-70341-1-1.html
七、基于Fourinone实现MQ指南和demo
/thread-70340-1-1.html
Fourinone2.0对分布式文件的简化操作
分布式计算架构设计与实现
分布式计算架构设计与实现
随着人工智能、大数据、物联网等新技术的发展,计算机系统
面临着越来越大的数据量和复杂的计算任务。传统的计算机架构
已经不足以满足需求,分布式计算架构应运而生。本文将探讨分
布式计算架构的设计与实现。
一、分布式计算架构的概念
分布式计算架构是指一个由多个计算机协同工作组成的计算环境,分布式计算系统中的计算机节点互相通信,相互协作,共同
完成一个计算任务。与传统的集中式计算环境相比,分布式计算
系统具有如下优点:
1.可靠性高:由于分布式计算系统中每个节点都是相互独立的,当其中的一个节点出现故障时,其他节点仍然可以正常工作。因此,分布式计算系统有更高的可靠性。
2.灵活性好:分布式计算系统可以根据需要动态添加或删除计
算节点,从而适应不同规模和需求的计算任务。
3.处理能力强:由于分布式计算系统可以在多个计算节点同时
工作,其处理能力也相应增强。
4.可扩展性强:分布式计算系统可以通过增加节点数量来提高
系统的整体性能。
二、分布式计算架构的设计
分布式计算架构的设计是一个复杂的过程,需要考虑很多因素。下面介绍一些常用的分布式计算架构设计模式。
1.客户端-服务器架构
客户端-服务器架构是最常用的分布式计算架构之一,它将计算任务分成客户端和服务器两个部分。客户端向服务器发出请求,
服务器根据所收到的请求来进行计算,并将计算结果返回给客户端。
客户端-服务器架构可以降低系统的复杂性,提高系统的可靠性和安全性。但是,由于服务器要承担所有计算任务,如果客户端
数量过多,服务器负载会变得非常大,导致系统性能受到影响。
4+1视图方法的3大特点——4+1视图剖析系列
4+1视图方法的3大特点——4+1视图剖析系列
1995年,Philippe Kruchten在《IEEE Software》上发表了题为《The 4+1 View Model of Architecture》的论文,引起了业界的极大关注。
后来,Philippe Kruchten加入Rational,他的4+1视图方法演变为著名的、为许多架构师所熟知的“RUP 4+1视图方法”(如下图所示)。
概括而言:
∙逻辑视图(Logical View),设计的对象模型。
∙进程视图(Process View),捕捉设计的并发和同步特征。
∙部署视图(Deployment View),描述了软件到硬件的映射,反映了分布式特性。
∙实现视图(Implementation View),描述了在开发环境中软件的静态组织结构。
∙用例视图(Use-Case View),该视图是其他视图的冗余(因此"+1")。
其实,就算不专门对比业界不同的多视图方法(本系列文章后续将谈及“业界种类繁多的多视图方法”),有经验的软件从业者也会感觉到4+1视图方法的3大特点扑面而来。
特点一,倚重OO
80年代到90年代OO技术是大有作为,例如许多人都知道C++是1985年横空出世的。4+1视图方法根植于Philippe Kruchten的一线架构设计实践,所以4+1视图方法倚重OO并不令人奇怪。
另一方面,几个问题很有价值:
∙4+1视图方法,是OO方法的分支吗?
∙OO高手,就想当然的是架构师了吗?
∙难道大量采用C语言编程的嵌入式领域不需要多视图?
分布式并行计算
分布式并行计算
新时代的信息技术发展已推动科技日新月异,当今的科技世界变得越来越复杂,由于保证软件正确可靠的运行和满足不断增强的功能需求,对计算能力的要求也在不断提升。传统的串行计算方式已经无法胜任计算的重任,而分布式并行计算(Parallel Computing,简称PC)作为一种新的计算思想和方法,已经被认为是未来计算机应用发展的主流技术之一。
首先,通过分布式并行计算可以更好地满足计算量大型应用的需求。分布式计算主要指通过多台电脑网络相互连接来分担和协调在不同位置上运行的应用程序,从而实现应用系统的计算能力极大提升。并行计算以分治策略将复杂的应用程序划分成多个计算单元,由多台机器同时执行,共同完成任务,而且每个任务的完成速度比传统的串行算法都将大大加快。因此,尤其是在计算量大、处理数据量大的特定应用领域,采用分布式并行计算的效率和性能会得到极大的改善。
其次,分布式并行计算拥有比传统串行计算更高的容错性。传统的串行计算往往受单点故障的影响,只要出现一个故障,就可能导致整个计算过程中断,从而大大影响系统的可靠性和可用性。而分布式并行计算采用一种分散式计算的架构,可以实现多台机器的并行计算,即使遇到宕机的情况,也可以实现失效节点的替换,从而提高系统的可靠性和可用性。
最后,分布式并行计算具有高度可编程性。传统的串行计算程序往往需要经过繁琐的代码编写和调试工作,比较难以实现复杂的计算
任务。而分布式并行计算采用更高级的软件技术和并行编程技术,可以灵活地编写程序运行,实现计算任务的高效并行,也可以按照特定需求来定制专属的解决方案,而且相比于普通的串行计算,分布式并行计算更加灵活高效。
分布式计算 计算引擎
分布式计算计算引擎
分布式计算引擎是一种能够将计算任务分配到多个计算节点上进行并行计算的技术。它可以将大规模的计算任务分解成多个小任务,然后将这些小任务分配到不同的计算节点上进行计算,最终将计算结果汇总起来得到最终结果。这种技术可以大大提高计算效率,缩短计算时间,同时也可以降低计算成本。
分布式计算引擎的核心是分布式计算框架,它是一种能够将计算任务分配到多个计算节点上进行并行计算的软件系统。目前比较流行的分布式计算框架有Hadoop、Spark、Flink等。这些框架都具有高可靠性、高可扩展性、高并发性等特点,可以满足不同规模的计算需求。
Hadoop是最早的分布式计算框架之一,它主要用于处理大规模的数据集。Hadoop的核心是HDFS(Hadoop分布式文件系统)和MapReduce计算模型。HDFS是一种分布式文件系统,可以将大规模的数据集分散存储在多个计算节点上,MapReduce计算模型则是一种将计算任务分解成多个小任务进行并行计算的模型。
Spark是一种新兴的分布式计算框架,它主要用于处理实时数据和迭代计算。Spark的核心是RDD(弹性分布式数据集)和DAG(有向无环图)计算模型。RDD是一种分布式内存数据结构,可以将数据集缓存在内存中,从而提高计算效率。DAG计算模型则是一种将计算任务分解成多个阶段进行并行计算的模型。
Flink是一种新兴的分布式计算框架,它主要用于处理流式数据和批量数据。Flink的核心是DataStream和DataSet计算模型。DataStream是一种流式数据处理模型,可以实时处理数据流,DataSet则是一种批量数据处理模型,可以批量处理数据集。
大数据处理中的分布式计算框架使用介绍
大数据处理中的分布式计算框架使用介
绍
随着互联网和信息技术的快速发展,大数据已经逐渐成为了人们日
常生活和商业运营中不可或缺的一部分。然而,大数据的处理是一项
庞大而复杂的任务,传统的计算方法已经无法满足处理速度和存储需
求的要求。因此,分布式计算框架应运而生,作为一种高效处理大数
据的解决方案。
分布式计算框架是指将大数据分散在多个计算节点上并在分布式环
境下执行计算任务的系统。它利用多台计算机的并行计算能力来加速
和优化数据处理过程。以下将介绍几种常见的分布式计算框架及其使
用方法。
1. Hadoop
Hadoop是最早也是最流行的开源分布式计算框架之一。它由分布
式文件系统HDFS和分布式计算框架MapReduce组成。Hadoop通过将
数据切分成多个小块并分配给不同节点进行并行处理,可以实现大规
模数据存储和计算。在使用Hadoop时,用户需要编写MapReduce程
序来描述计算任务,并将数据存储在HDFS中以供分布式计算。
2. Spark
Spark是一个快速、通用且高级的分布式计算系统。与Hadoop相比,Spark具有更快的数据处理速度和更强大的计算能力。Spark支持多种
编程语言,包括Java、Scala和Python,使得开发人员可以使用自己熟
悉的语言进行编程。Spark还提供了许多高级API和库,如Spark SQL、Spark Streaming和MLlib,以满足不同应用场景和需求。
3. Flink
Flink是一种快速、可扩展且容错的分布式流式处理框架。与Spark
不同,Flink专注于处理流式数据,并提供了底层的流处理引擎和高级
分布式并行计算模型
分布式并行计算模型
分布式并行计算模型是一种基于分布式系统的计算模型,通过将计算
任务划分为多个子任务,并在多个计算节点上并行执行这些子任务,以提
高计算效率和性能。这种计算模型在现代计算领域被广泛应用,它能够处
理大规模的计算问题,并且具有良好的可扩展性和弹性。
分布式并行计算模型的主要特点包括任务划分与调度、通信协议和数
据同步。任务划分与调度是将整个计算任务划分为多个子任务,并将这些
子任务分配到不同的计算节点上执行。在任务划分与调度过程中,需要考
虑任务的复杂度和数据依赖性,以及计算节点的负载均衡和容错能力。通
信协议是指计算节点之间的通信方式和协议,它们需要通过网络进行通信,并将计算结果传输回主节点。数据同步是指计算节点之间的数据同步方式,包括数据的分发、收集和合并,以确保最终结果的一致性。
在分布式并行计算模型中,有多种不同的实现方式和技术。其中比较
常见的有MapReduce模型、MPI模型和分布式流处理模型。MapReduce模
型是由Google提出的一种分布式计算模型,它将计算任务划分为Map和Reduce两个阶段,并通过中间结果进行通信和数据同步。MPI模型是一种
消息传递接口,主要用于在分布式系统中进行进程间通信和数据传输。分
布式流处理模型是一种实时计算模型,通过流式数据处理来实现实时计算
和大数据分析。
分布式并行计算模型具有许多优点。首先,它能够处理大规模的计算
问题,通过并行执行子任务,大大缩短了计算时间。其次,它具有较好的
可扩展性和弹性,可以根据需要动态添加或删除计算节点,以满足实际计
分布式计算架构介绍
一致性与复制
Web 代理缓存:一致性哈希缓存 Web 宿主系统的复制:虚拟主机复制 Web 应用程序的复制:SVN 的复制
安全性
考虑到因特网的开放特性,设计一个保护客户和服务器免遭各种攻击的安全体 系结构是非常重要的。Web中的大部分安全问题与建立客户和服务器之前的安全信 道有关。在Web中建立一条安全信道的主要方法是使用安全套接字(Secure Socket Layer,SSL),该协议最初由Netscape提出。尽管SSL从未被正式标准化,当 大多数Web客户和服务器都支持它。 摘自《分布式原理与范式》第二版
分布式计算架构介绍大型网站技术框架的应用为什么要运用分布式计算web服务器的架构及其优点web服务器分布式技术的体现为什么要使用运用分布式计算一个娱乐类型的app功能涉及到运算程序数据存取文件读取等操作如果使用传统服务器架构是否满足高并发访问互联网产品追求大量用户是否满足海量数据处理图像处理占了很大的cup是否满足高可靠运行出现宕机现象是否能维持业务是否易伸缩是否可扩展把计划任务比作砖头程序就是搬砖的把砖头搬完任务就完成了但是现实的生产环境中任务量往往非常大这个时候就多找一些人来搬web服务器的架构及其优点数据库服务器主从读写分离程序服务器通过均衡负载轮询哈希等方式来分配任务文件服务器cdn另外还有专门的缓存服务器等等高性能
摘自《分布式原理与范式》第二版
命名
分布式架构概述
分布式设计与开发(一) 宏观概述
分类:技术积累2010-08-14 13:07 13232人阅读评论(35)收藏举报
在IDF05 (Intel Developer Forum 2005)上,Intel 首席执行官Craig Barrett 就取消4GHz 芯片计划一事,半开玩笑当众单膝下跪致歉,给广大软件开发者一个明显的信号,单纯依靠垂直提升硬件性能来提高系统性能的时代已结束,分布式开发的时代实际上早已悄悄地成为了时代的主流,吵得很热的云计算实际上只是包装在分布式之外的商业概念,很多开发者(包括我)都想加入研究云计算这个潮流,在google上通过“云计算”这个关键词来查询资料,查到的都是些概念性或商业性的宣传资料,其实真正需要深入的还是那个早以被人熟知的概念------分布式。
分布式可繁也可以简,最简单的分布式就是大家最常用的,在负载均衡服务器后加一堆web服务器,然后在上面搞一个缓存服务器来保存临时状态,后面共享一个数据库,其实很多号称分布式专家的人也就停留于此,大致结构如下图所示:
这种环境下真正进行分布式的只是web server而已,并且web server之间没有任何联系,所以结构和实现都非常简单。
有些情况下,对分布式的需求就没这么简单,在每个环节上都有分布式的需求,比如Load Balance. DB、Cache和文件等等,并且当分布式节点之间有关联时,还得考虑之间的通讯,另外,节点非常多的时候,得有监控和管理来支撑。这样看起来,分布式是一个非常庞大的体系,只不过你可以根据具体需求进行适当地裁剪。按照最完备的分布式体系来看,可以由以下模块组成:
4+1架构体系的内容_解释说明以及概述
4+1架构体系的内容解释说明以及概述
1. 引言
1.1 概述
在软件开发领域,架构体系(Architecture)扮演着关键的角色,它定义了软件系统的整体结构和组织,并对系统的功能、性能和可扩展性等方面产生深远影响。而4+1架构体系是一种被广泛采用和认可的架构设计方法。本文将详细解释和说明4+1架构体系的内容,并对其概述进行阐述。
1.2 文章结构
本文共分为五个部分。首先,在引言部分我们给出了文章的概述,明确了文章对于4+1架构体系的解释说明以及概述要探讨的内容。接下来,第二部分将详细介绍什么是4+1架构体系,并重点讨论其核心要素——架构视图和场景描述。此后,我们将在第三部分和第四部分中探讨该架构体系下涉及到的具体要点,从而更加全面地了解这一设计框架。最后,在第五部分中,我们将总结回顾本文所探讨的主要观点和进展,并给出未来发展的展望和建议。
1.3 目的
通过本文对于4+1架构体系内容的解释说明以及概述,旨在帮助读者深入理解这一软件架构设计方法,并为软件开发人员在实践中应用4+1架构体系提供指
导和参考。同时,本文也着重强调了该架构体系的重要性和实用价值,以及对未来软件系统开发领域的发展前景作出探讨。
以上是对于“1. 引言”部分内容的详细清晰撰写,如有需要,请继续咨询其他部分的内容。
2. 4+1架构体系的内容解释说明概述
2.1 什么是4+1架构体系?
4+1架构体系是一种在软件工程领域中常用的软件体系结构描述方法。该方法由美国计算机科学家Philippe Kruchten于1995年提出,并被广泛应用于软件系统设计和开发中。
如何使用第四范式构建大规模并行计算系统
如何使用第四范式构建大规模并行计算系统
随着科技的不断发展,大数据时代已经来临。在这个信息爆炸的时代,如何高
效地处理和分析海量数据成为了一个重要的问题。而构建大规模并行计算系统则成为了解决这个问题的关键。本文将介绍如何使用第四范式构建大规模并行计算系统,以应对大数据时代的挑战。
第一部分:大规模并行计算系统的概述
大规模并行计算系统是指由多个计算节点组成的分布式计算系统,可以同时处
理多个任务,提高计算效率。它的核心思想是将任务分解成多个子任务,并行处理,最后将结果合并。这种方式能够充分利用计算资源,提高计算速度。
第二部分:第四范式的特点与优势
第四范式是一种新兴的技术公司,致力于构建大规模并行计算系统。它具有以
下几个特点与优势:
1. 弹性扩展:第四范式的计算系统可以根据任务的需求,自动添加或删除计算
节点,实现弹性扩展。这样可以根据实际需求灵活调整计算资源,提高计算效率。
2. 分布式存储:第四范式的计算系统采用分布式存储技术,将数据分散存储在
多个计算节点上,避免了单点故障的问题。同时,分布式存储还可以提高数据的读写速度,加快计算过程。
3. 高可靠性:第四范式的计算系统具有高可靠性,即使某个计算节点发生故障,系统仍然可以正常运行。这是因为系统会自动将任务重新分配给其他计算节点,保证计算的连续性。
第三部分:使用第四范式构建大规模并行计算系统的步骤
1. 数据准备:首先,需要对原始数据进行清洗和预处理。这包括去除噪声、处理缺失值、归一化等操作。然后,将数据分割成多个子数据集,以便并行处理。
2. 任务划分:将整个计算任务划分成多个子任务,并行处理。这可以通过将数据分割成多个小块,每个计算节点处理一部分数据来实现。同时,需要确定每个计算节点的计算规模和负载均衡策略,以保证任务的高效执行。
分布式系统架构设计Fourinone试题及答案
分布式系统架构设计Fourinone试题及答案
1. 分布式系统中的扩展技术通常有?
隐藏通信等待时间(正确答案)
复制技术(正确答案)
互操作性
可移植性
2. 下面属于分布式混合体系结构的是?
点对点体系结构
超级对等体
边界服务器系统(正确答案)
协作分布式系统(正确答案)
3. 下面形成分布式反馈控制循环的元素是?
尺度预测组件(正确答案)
循环体
反馈分析组件(正确答案)
调整方法组件(正确答案)
4. 在分布式虚拟机体系结构中,虚拟化通常采用的方式是?
系统调用
系统移植
构建进程虚拟机(正确答案)
虚拟机监视器(正确答案)
5. 进行代码迁移的理由是?
提升系统的整体性能(正确答案)
提高灵活性(正确答案)
提高安全性
提高存储能力
6. 在迁移与本地资源的关系中,进程对资源的绑定有?
紧固连接的绑定
按标识符绑定(正确答案)
按值绑定(正确答案)
按类型绑定(正确答案)
7. 在迁移与本地资源的关系中,资源对机器的绑定有?
未连接资源(正确答案)
附着连接的资源(正确答案)
紧固连接的资源(正确答案)
按类型的资源
8. 在DEC中,IDL中的头文件包含?
唯一标识符(正确答案)
调用语义
类型定义(正确答案)
常量定义与函数原型(正确答案)
9. 早面向消息的持久通信中,消息队列系统中的基本接口有?put(正确答案)
get(正确答案)
M_bsend
socket
10. 在流同步中,同步机制需要搞清楚的问题是?
控制接口
MPEG流
俩个流同步的基本机制(正确答案)
在网络下机制的版本(正确答案)
11. 网络体系结构可以定义为?
一种计算机网络的实现
执行计算机数据处理的软件结构
分布式计算引擎
分布式计算引擎
分布式计算引擎是一种用于处理大规模数据的计算框架,它可以将计算任务分配给多个计算节点进行并行计算,从而提高计算效率和处理能力。分布式计算引擎的出现,使得大规模数据处理变得更加高效和可靠,成为了现代计算领域的重要技术之一。
分布式计算引擎的核心思想是将计算任务分解成多个子任务,然后将这些子任务分配给多个计算节点进行并行计算。这些计算节点可以是分布在不同地理位置的服务器、计算机或者云平台上的计算资源。分布式计算引擎可以自动管理这些计算节点,将计算任务分配给最适合的节点进行计算,并在计算过程中自动处理节点故障和数据传输等问题,从而保证计算的高效性和可靠性。
分布式计算引擎的应用非常广泛,包括数据挖掘、机器学习、图像处理、自然语言处理等领域。例如,在数据挖掘领域,分布式计算引擎可以帮助处理海量的数据,从中挖掘出有价值的信息和模式。在机器学习领域,分布式计算引擎可以加速模型训练和优化,从而提高模型的准确性和泛化能力。在图像处理和自然语言处理领域,分布式计算引擎可以帮助处理大规模的图像和文本数据,从中提取出有用的特征和信息。
市面上有很多分布式计算引擎可供选择,例如Apache Hadoop、Apache Spark、Apache Flink等。这些分布式计算引擎都具有高效、可靠、可扩展等特点,可以满足不同场景下的需求。同时,这些分
布式计算引擎也在不断地发展和完善,引入了更多的优化和新功能,使得它们在处理大规模数据方面的能力不断提升。
分布式计算引擎是现代计算领域的重要技术之一,它可以帮助处理大规模数据,提高计算效率和处理能力,为各种应用场景提供了强有力的支持。随着技术的不断发展和完善,分布式计算引擎的应用前景将会更加广阔。
分布式计算框架在大数据处理中的应用分析
分布式计算框架在大数据处理中的应用
分析
随着技术的不断发展,大数据已成为各行业甚至个人生活中不
可忽视的重要组成部分。然而,处理大数据时面临的挑战包括数
据的存储、提取和分析等方面。分布式计算框架应运而生,为大
数据处理提供了有效的解决方案。本文将分析分布式计算框架在
大数据处理中的应用,并深入讨论其优势和不足之处。
一、分布式计算框架的基本原理和架构
分布式计算框架是一种将任务拆分为多个子任务,并在多个计
算节点上并行执行的计算模型。它的基本原理是利用各个节点的
计算资源和存储资源,将任务分配到多个节点上进行并行计算,
最后将结果进行合并。
常用的分布式计算框架包括Hadoop、Spark和Flink等。其中,Hadoop是一个开源的分布式计算框架,主要用于处理大规模数据集。Spark是一种快速而通用的数据处理引擎,可以在内存中进行
高速计算。而Flink是一个高性能、可扩展的流处理和批处理框架。
二、分布式计算框架在大数据处理中的优势
1. 高效处理大规模数据:分布式计算框架可将任务分散到多个
节点上运行,减少了单个节点处理大规模数据的压力,从而提高
了处理效率。
2. 可扩展性强:分布式计算框架可以根据需要增加计算节点,
灵活应对数据量的增长。这种可扩展性使得框架能够适应不同规
模的数据处理需求。
3. 容错性高:由于分布式计算框架使用多个节点并行执行任务,即使某些节点发生故障,其他节点仍可继续执行任务,从而确保
任务可以顺利完成,提高了处理的稳定性和容错性。
4. 支持多种编程语言:分布式计算框架支持多种编程语言,如Java、Python等,方便开发人员根据自己的偏好选择编程语言,
并行计算与分布式系统
并行计算与分布式系统
在现代计算机领域,随着大规模数据处理和高性能计算需求的增加,并行计算与分布式系统的应用变得越来越普遍。并行计算是利用多个
处理单元同时执行任务,提高计算速度和效率的一种方法。而分布式
系统则是将计算任务分配到多个计算机节点上,通过协作和通信来完
成任务。
一、并行计算的基本概念和原理
并行计算是指多个处理单元同时执行计算任务的过程。它的基本原
理是将大规模的计算任务分解为多个子任务,并行执行这些子任务,
最后将结果汇总得到最终的计算结果。并行计算可以是同步的,也可
以是异步的。同步指的是各个处理单元按照相同的步调执行任务,而
异步则是各个处理单元独立执行任务。
二、并行计算的应用领域
并行计算在各个领域都有广泛的应用。在科学计算领域,例如天气
预报、气候模拟、物理模拟等任务需要处理大量的数据和进行复杂的
计算,通过并行计算可以提高计算效率。在人工智能领域,例如深度
学习和机器学习算法需要大量的训练和推理,通过并行计算可以加速
模型的训练和推理过程。
三、分布式系统的基本原理和架构
分布式系统是由多个计算机节点组成的系统,通过协作和通信来完
成任务。分布式系统的基本原理是将任务划分为多个子任务,分配给
不同的计算机节点进行处理。各个节点通过通信来交换数据和协调任
务的执行。分布式系统的架构可以是中心化的,也可以是去中心化的。中心化架构下,有一个主节点负责协调和管理整个系统的运行;而去
中心化架构下,各个节点平等地参与任务的执行和管理。
四、分布式系统的应用场景
分布式系统在大规模数据处理和服务提供领域有广泛的应用。在云
分布式云计算平台架构详解
分布式云计算系统
产品概述
•数梦飞天云平台是数梦工场基于阿里云平台为行业客户量身定制的专有云平台,数梦飞天云平台完全基于自主知识产权,先后获85项国家技术专利,获得国家发改委的云计算专项资金支持。
•数梦飞天云致力于打造云计算的服务能力平台,注重为政府、教育、医疗、金融、企业等行业客户提供大规模、低成本的云计算和大数据服务。数梦飞天的目标是通过构建支持多种不同业务类型的行业专有云平台,帮助行业用户简单快速建立自己业务系统,帮助用从关注运维向关注开发转变,将网络经济模式带入政府、行业客户,构建出以云计算为基础的全新生态链。
•数梦工场为用户提供互联网化云服务交付,真正体现计算能力的规模效益,致力于大数据的价值挖掘,让数据增值,辅助政府决策,助力经济产业升级,服务公众。让最卓越的数据技术,去实现人类最美好的梦想!
数梦飞天云业务全景图
简单高效的弹性计算服务(ECS)
•稳定,云磁盘数据可靠性不低于99.999%,自动宕机迁移、数据备份和回滚,系统性
能报警。
•安全,支持防DDos攻击、安全组自动划分访问权限,多租户安全隔离,支持防密码暴力破解。
•弹性,10分钟内可创建和释放上百台云服务器,分钟级升级CPU和内存。
•性能,随即IOPS达到1.2万,300MB/s的磁盘性能,高性价比,节约成本。
•运维,提供简单自动化的运维界面,支持通过工具实现自动化备份和自定义镜像,实现云服务器的快速扩展、复制。
海量存储服务(OSS)
•空间无限:海量的存储空间,随用户使用量的增加,空间弹性增长,无需担心数据容量的限制。并同时支持高并发、大容量的读写服务。
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FourInOne(中文名字“四不像”)是一个四合一分布式计算框架,在写这个框架之前,我也学习了老外写的其他开源框架,也对分布式计算进行了长时间的思考,当我们把复杂的hadoop当作一门学科学习时,似乎忘记了我们想解决问题的初衷:我们仅仅是想写个程序把几台甚至更多的机器一起用起来计算,把更多的cpu和内存利用上,来解决我们数量大和计算复杂的问题,当然这个过程中要考虑到分布式的协同和故障处理。如果仅仅是为了实现这个简单的初衷,为什么一切会那么复杂,我觉的自己可以写一个更简单的东西,它不需要过度设计,只需要看上去更酷一点,更小巧一点,功能更强一点。于是我将自己对分布式的理解融入到这个框架中,考虑到底层实现技术的相似性,我将Hadoop,Zookeeper,MQ,分布式缓存四大主要的分布式计算功能合为一个框架内,对复杂的分布式计算应用进行了大量简化和归纳。
首先,对分布式协同方面,它实现了Zookeeper所有的功能,并且做了很多改进,包括简化Zookeeper的树型结构,用domain/node两层结构取代,简化Watch回调多线程等待编程模型,用更直观的容易保证业务逻辑完整性的内容变化事件以及状态轮循取代,Zookeeper只能存储信息不大于1M的内容,FourInOne超过1M的内容会以内存隐射文件存储,增强了它的存储功能,简化了Zookeeper的ACL权限功能,用更为程序员熟悉rw风格取代,简化了Zookeeper的临时节点和序列节点等类型,取代为在创建节点时是否指定保持心跳,心跳断掉时节点会自动删除。FourInOne是高可用的,没有单点问题,可以有任意多个复本,它的复制不是定时而是基于内容变更复制,有更高的性能,FourInOne实现了领导者选举算法(但不是Paxos),在领导者服务器宕机情况下,会自动不延时的将请求切换到备份服务器上,选举出新的领导者进行服务,这个过程中,心跳节点仍然能保持健壮的稳定性,迅速跟新的领导者保持心跳连接。基于FourInOne可以轻松实现分布式配置信息,集群管理,故障节点检测,分布式锁,以及淘宝configserver等等协同功能。
其次, FourInOne可以提供完整的分布式缓存功能。如果对一个中小型的互联网或者企业应用,仅仅利用domain/node进行k/v的存储即可,因为domain/node都是内存操作而且读写锁分离,同时拥有复制备份,完全满足缓存的高性能与可靠性。对于大型互联网应用,高峰访问量上百万的并发读写吞吐量,会超出单台服务器的承受力,FourInOne提供了fa?ade的解决方案去解决大集群的分布式缓存,利用硬件负载均衡路由到一组fa?ade服务器上,fa?ade可以自动为缓存内容生成key,并根据key
准确找到散落在背后的缓存集群的具体哪台服务器,当缓存服务器的容量到达限制时,可以自由扩容,不需要成倍扩容,因为fa?ade的算法会登记服务器扩容时间版本,并将key智能的跟这个时间匹配,这样在扩容后还能准确找到之前分配到的服务器。另外,基于FourInOne可以轻松实现web应用的session功能,只需要将生成的key写入客户端cookie即可。
FourInOne对于分布式大数据量并行计算的解决方案不同于复杂的hadoop,它不像hadoop的中间计算结果依赖于hdfs,它使用不同于map/reduce的全新设计模式解决问题。FourInOne有“包工头”,“农民工”,“手工仓库”的几个核心概念。“农民工”为一个计算节点,可以部署在多个机器,它由开发者自由实现,计算时,“农民工”到“手工仓库”获取输入资源,再将计算结果放回“手工仓库”返回给“包工头”。“包工头”负责承包一个复杂项目的一部分,可以理解为一个分配任务和调度程序,它由开发者自己实现,开发者可以自由控制调度过程,比如按照“农民工”的数量将源数据切分成多少份,然后远程分配给“农民工”节点进行计算处理,它处理完的中间结果数据不限制保存在hdfs里,而可以自由控制保存在分布式缓存、数据库、分布式文件里。如果需要结果数据的合并,可以新建立一个“包工头”的任务分配进行完成。多个“包工头”之间进行责任链式处理。总的来说,是将大数据的复杂分布式计算,设计为一个链式的多“包工头”环节去处理,每个环节包括利用多台“农民工”机器进行并行计算,无论是拆分计算任务还是合并结果,都可以设计为一个单独的“包工头”环节。这样做的好处是,开发者有更大能力去深入控制并行计算的过程,去保持使用并行计算实现业务逻辑的完整性,而且对各种不同类型的并行计算场景也能灵活处理,不会因为某些特殊场景被map/reduce的框架限制住思维,并且链式的每个环节也方便进行监控过程。
FourInOne也可以当成简单的mq来使用,将domain视为mq队列,每个node为一个队列消息,监控domain的变化事件来获取队列消息。也可以将domain视为订阅主题,将每个订阅者注册到domain的node上,发布者将消息逐一更新每个node,订阅者监控每个属于自己的node的变化事件获取订阅消息,收到后删除内容等待下一个消息。但是FourInOne不实现JMS的规范,不提供JMS的消息确认和消息过滤等特殊功能,不过开发者可以基于FourInOne自己去扩充这些功能,包括mq集群,利用一个独立的domain/node建立队列或者主题的key隐射,再仿照上面分布式缓存的智能根据key定位服务器的做法实现集群管理。
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rInOne整体代码仅仅为70k,跟Hadoop, Zookeeper, Memcache, ActiveMq等开源产品代码上没有任何相似性,不需要任何依赖,引用一个jar包就可以嵌入式使用,良好支持window环境,可以在一台机器上模拟分布式环境,更方便开发。
开发包里自带了一系列傻瓜上手demo,包括分布式计算、统一配置管理、集群管理、分布式锁、分布式缓存、MQ等方面帮助掌握fourinone的全部功能