TIỂU LUẬN MÔN CƠ SƠ DỮ LIỆU NÂNG CAO HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN RIAK

 Là một hệ cơ sở dữ liệu phân tán mã nguồn mở  Dữ liệu được chứa trong các bucket, các khóa và các giá trị  Thiết kế dựa theo thuyết CAP của Eric Brewer - Consistency - Availability -

 Tổng quan về Riak

 Một số ưu nhược điểm

 Một số hướng ứng dụng

 Là một hệ cơ sở dữ liệu phân tán mã nguồn mở

 Dữ liệu được chứa trong các bucket, các khóa và các giá trị

 Thiết kế dựa theo thuyết CAP của Eric Brewer

- Consistency

- Availability

- Partition tolerance

3/21

Vòng tròn cụm

 Mỗi máy chủ vật lý là một node, mỗi node chứa 1 hoặc nhiều node ảo (vnode)

 Tất cả các node trong cụm là bình đẳng, không tồn tại khái niệm master node

Giao thức Gossip

 Chia sẻ thông tin giữa các node về trạng thái vòng tròn

cụm:

- Vai trò của mỗi node.

- Các thuộc tính của các bucket.

 Mỗi node định kỳ gửi thông tin mà nó biết đến một số node được lựa chọn ngẫu nhiên

 Chức năng:

- Phát hiện các node bị mất kết nối với vòng tròn cụm.

- Làm tăng tính nhất quán của dữ liệu 5/21

Tạo bản sao

 Bảo đảm cho dữ liệu không bị mất nếu có node bị mất kết

nối.

 Có thể tùy chỉnh cho từng bucket.

 Tiến trình Read Repair: sửa lỗi dữ liệu không nhất quán.

 Hinted handoff: bù trừ cho node bị mất kết nối.

Backend lưu dữ liệu

 Engine lưu trữ đặc biệt được tối ưu cho việc truy xuất dữ liệu dạng key/value

 Hỗ trợ nhiều loại backend, có thể đưa thêm vào hoặc gỡ ra

 Mỗi bucket có thể dùng một backend khác nhau

 Mặc định dùng Bitcask

7/21

Backend lưu dữ liệu - Bitcask

File entry

Thư

mục

File

Backend lưu dữ liệu - Bitcask

Keydir

- Nằm trọn vẹn trong bộ nhớ trong

-> Thao tác đọc dữ liệu nhanh

9/21

Backend lưu dữ liệu - Bitcask

Tiến trình hợp nhất dữ liệu

- Cho phép thiết lập 1 giá trị W cho mỗi cập nhật.

- Mỗi cập nhật được đánh dấu bằng 1 vector clock.

11/21

Giải quyết xung đột

 Hai cách giải quyết các xung đột trong việc cập nhật các đối tượng dữ liệu:

- Cho lần cập nhật gần nhất giành chiến thắng

- Trả về cho client tất cả các phiên bản của object

Giải quyết xung đột – Vector clock

 Phương pháp so sánh các phiên bản của đối tượng

 Ví dụ:

[{client1,3,tstamp},{client2,1,tstamp},{client3,2,tstamp}]

 Vector Clock Pruning :

13/21

Giải quyết xung đột - Sibling

 Sibling được tạo ra khi Riak không thể xác định

được phiên bản đúng của đối tượng dữ liệu.

 Ba trường hợp sẽ tạo ra sibling:

- Các thao tác ghi xảy ra đồng thời.

- Sử dụng giá trị vector clock sai.

- Thao tác ghi không dùng vector clock.

 Xử lý dữ liệu theo thời gian thực và xử lý song song

 Tăng tính địa phương hóa cho dữ liệu

 Link

liệu

- Cho phép thực hiện những truy vấn lần theo các mối quan

hệ từ một đối tượng đến các đối tượng khác

- Đọc và cập nhật link thông qua HTTP Link header

Link: </riak/list/1> ; riaktag= "previous" , </riak/list/3> ; riaktag= "next"

theo các link của đối tượng đó để tìm những đối tượng phù hợp

Một số ưu nhược điểm của Riak

- Map-Reduce linh hoạt

- Cung cấp nhiều giao diện lập trình

Một số ưu nhược điểm của Riak

 Nhược điểm

-Thắt nút cổ chai tại Reduce phase

- Vấn đề với backend Bitcask

+ Bảng keydir phải được chứa toàn bộ trong bộ nhớ trong

- Không hỡ trợ những đối tượng dữ liệu lớn (>100MB)

18/21

Một số hướng ứng dụng

 Các ứng dụng hoạt động trên nền Web

 Ứng dụng thu thập thông tin người dùng

-Mozilla Test Pilot,…

 Lưu dữ liệu người dùng cho mạng xã hội và các trò chơi trực tuyến

- Yammer,…

 Xây dựng các ứng dụng Mobile đáng tin cậy và scalability

19/21

Một số hướng ứng dụng

 Caching Layer

 Hệ thống lưu trữ file đám mây hoặc kho lưu trữ dữ liệu

đa phương tiện

 Lưu dữ liệu người dùng cho mạng xã hội và các trò chơi trực tuyến

 Các hệ thống thương mại điện tử phân tán