第4章 数据复制与一致性

1. 知识点论述

「4.1 复制的意义」是《分布式计算系统》一致性部分的核心知识点。解释多副本如何读、如何冲突判定，以及强弱一致如何取舍。本知识点首先把握：高可用：一个节点坏了，其他副本继续服务。学习时请把它放回整门课主线——把独立计算机组织成对用户像一台机器的系统，并用通信、数据放置、复制、容错与调度把这件事做可靠。

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10 分钟搞懂 CAP：副本、可用性与分区

3. 知识点详解

1. 高可用：一个节点坏了，其他副本继续服务。
2. 低延迟：副本靠近用户。
3. 扩展：多副本分担读请求。

1. 知识点论述

「4.2 复制架构」是《分布式计算系统》一致性部分的核心知识点。解释多副本如何读、如何冲突判定，以及强弱一致如何取舍。本知识点首先把握：主从：主节点处理写，从节点同步并承担部分读。学习时请把它放回整门课主线——把独立计算机组织成对用户像一台机器的系统，并用通信、数据放置、复制、容错与调度把这件事做可靠。

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读写分离与主从复制：异步、半同步、binlog

3. 知识点详解

1. 主从：主节点处理写，从节点同步并承担部分读。
2. 分片加复制：数据先拆开，每个分片再指定主分片负责写，副本可跨区域。

1. 知识点论述

「4.3 一致性阶梯」是《分布式计算系统》一致性部分的核心知识点。解释多副本如何读、如何冲突判定，以及强弱一致如何取舍。本知识点首先把握：线性一致性：所有操作像发生在一条与真实时间兼容的全局时间线上。实现依赖共识或带误差界的全局时间，如 Spanner 的 TrueTime。学习时请把它放回整门课主线——把独立计算机组织成对用户像一台机器的系统，并用通信、数据放置、复制、容错与调度把这件事做可靠。

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简单理解顺序一致性、线性一致性

3. 知识点详解

1. 线性一致性：所有操作像发生在一条与真实时间兼容的全局时间线上。实现依赖共识或带误差界的全局时间，如 Spanner 的 TrueTime。
2. 顺序一致性：所有进程看到相同的写顺序，不要求符合墙钟。全序广播是常见实现手段。
3. 因果一致性：只约束有因果关系的写。向量时钟用来识别因果和并发。
4. 最终一致性：允许暂时分歧，停止更新后副本收敛。CDN 和购物车常用。
5. 一致性越强，延迟和可用性代价通常越高。订单要强一致，推荐可以最终一致。

1. 知识点论述

「4.4 逻辑时钟」是《分布式计算系统》一致性部分的核心知识点。解释多副本如何读、如何冲突判定，以及强弱一致如何取舍。本知识点首先把握：Lamport 时钟：收到消息后把自己的时钟拨到不小于对方，再加一。C(a) < C(b) 不能证明 a 在真实时间上先发生。学习时请把它放回整门课主线——把独立计算机组织成对用户像一台机器的系统，并用通信、数据放置、复制、容错与调度把这件事做可靠。

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偏序关系与 Lamport 时钟

3. 知识点详解

1. Lamport 时钟：收到消息后把自己的时钟拨到不小于对方，再加一。C(a) < C(b) 不能证明 a 在真实时间上先发生。
2. 向量时钟：每个进程一个分量。可以判断先后，也可以判断两个事件并发。
3. 冲突检测：同一数据的两个更新，若向量不可比，就是并发冲突，需要合并规则。

1. 知识点论述

「4.5 客户端一致性与 BASE、CRDT」是《分布式计算系统》一致性部分的核心知识点。解释多副本如何读、如何冲突判定，以及强弱一致如何取舍。本知识点首先把握：读己之写：用户随后的读至少能看见自己刚写的值。学习时请把它放回整门课主线——把独立计算机组织成对用户像一台机器的系统，并用通信、数据放置、复制、容错与调度把这件事做可靠。

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大白话聊聊 BASE 最终一致性

3. 知识点详解

1. 读己之写：用户随后的读至少能看见自己刚写的值。
2. BASE：基本可用、软状态、最终一致。
3. CRDT：副本可独立更新再合并。；状态型：传播完整状态，用合并函数收敛。；操作型：传播操作，操作本身可交换或可收敛。