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comet与“更新传播”

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   发表时间:2008-11-28   最后修改:2008-11-28
《分布式系统原理与泛型》第6.4.2节 更新传播 读后笔记

分布式系统中数据会有复制,导致一份数据会在多处有复件,那么针对这一数据的更新操作应该传播给所有的复件。这一过程即为更新传播。对于comet来说就是服务器上数据的更新传播到用户浏览器上。

更新传播首先面临的设计问题是传播什么样(what)的更新信息,有三种方式:
1. 只传播更新的通知:无效化协议(invalidation protocol)即为此种方式,它传播一个通知,告知有更新操作发生(可以指定那些数据更新了),这样就知道某处的复件过期失效。当有客户对此无效的复件访问时,访问必须等待,直到该复件的数据更新后才可以。这种方式的优点是只占用少量的网络带宽,当更新频繁时(读/写比很小)这种协议比较合适。因为频繁的写操作会很容易出现两次数据更新操作之间没有读操作。那么第一次数据更新其实没有意义,因为后一次更新会覆盖前一次更新,但是更新的数据却连着传输了两遍。而采用这种方式只发送通知告知复件不再有效,数据的传输只在用户请求后才进行,这样就减少了不必要的数据传输。
2.传播更新数据:在副本之间拷贝(传送)数据。在读/写比高时,这种方式比较有利。除了直接传播修改的数据,还有其它手段,如传播修改日志(以节约带宽),或者将多个修改压缩到一个消息中组合传送。
3.传播更新操作:将要执行的操作传播给副本,又叫主动复制(active replication),它假设每个副本有一个进程代表,进程通过执行操作主动更新数据。

comet传播的数据采用第一种方式少见,应该没有,因为Web应用的读/写比还是比较大的。comet应该是第二种方式。第三种方式不是太理解,似乎可以服务器传送一个Javascript函数,客户端执行之??


然后要解决的设计问题是如何(how)传播更新信息,有两种基本方法以及它们的混合方法。这是comet研究比较多的地方。
更新传播的两种基本方法是:
1.基于推的方法(push-based approach):又称基于服务器的协议(server-based protocol),不需要其它副本请求更新,更新就被传播到副本那里了。这种方式适用于多个副本要保持较高的一致性。适用于读/写比较高的情况,表现为两次写操作之间夹有很多的读操作,显然基于推的方式效率较高,而且数据更新后能马上在副本上保持一致。基于长连接的Comet即为此种方法。这种方法的缺点是跟踪大量的副本,例如comet中服务器要跟踪数以万计的客户,在有数据更新时要遍历这些客户并传播更新。
2.基于拉的方法(pull-based approach):又称为基于客户的协议(client-based protocol),服务器或客户主动请求其它服务器发送它持有的复件的更新。该协议场用于客户高速缓存,客户端轮询服务器以查看是否有必要更新,如Web缓存的使用。适用于读/写比较低时,此外也在缓存的数据很少共享时拉的方法也很高效。


更新传播的混合方式─基于租用(lease)的更新传播
租用代表服务器的承诺:在指定时间内服务器会把更新主动推给客户。当租用到期时,客户有两种应对方法:
1.客户开始轮询服务器以实现更新,并在必要时拉出被修改的数据;
2.客户请求一个新的租用以实现更新的推入。
我想第2种方式可能就是关于server push,the google way一文中分析的google的comet方式。

租用在1989年由Gray和Cherition提出,最早是为基于推和拉的两种方式之间提供一种方便的动态转化机制。
2000年Duvvuri提出一种更灵活租用,它允许租用期限根据不同的租用标准动态调整,分成三种类型的租用:
1. 假设数据长时间未被修改,在将来一段时间被修改的可能性也不大,那么可以基于数据的“年龄”租用:长期保持不变的数据将拥有较长的租用期,这样可以减少更新消息的数量;但是对于comet来说维持一个HTTP长连接代价较高,为一个长久不动弹的客户维持一个HTTP长连接似乎有点划不来。
2.给那些请求频率高的活跃客户(刷屏狂人?)一个长期的租用,给那些请求频率低的客户一个短期的租用。这种方式使得服务器基本只跟踪受欢迎的那些客户,很适合comet的说;
3.基于服务器的状态空间开销:当服务器的负载随访问量加大开始不堪重负时,它就降低分配给客户的新租用的使用期限,这就使得服务器需要跟踪的客户减少(因为租用到期快,服务器需要保持的状态减少),也很适合comet。

comet如果采用基于租用的更新传播,那么它即是 client pull 又是 server push的。这种灵活的策略用到comet服务器上我想应该可以提高服务器的comet能力。
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