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[从源码学设计]蚂蚁金服SOFARegistry 之 LocalDataServerChangeEvent及数据同步

2020-12-29 09:41 69 查看

[从源码学设计]蚂蚁金服SOFARegistry 之 LocalDataServerChangeEvent及数据同步

目录
  • 0x03 总体逻辑
  • 0x04 消息
  • 0x05 消息处理
  • 0x06 消费通知消息
  • 6.2 在线服务节点
  • 0x07 changeVersion 从哪里来
  • 7.2 Data Server
  • 7.3 Meta server
  • 7.4 Data Server
  • 0x08 Data Server后续处理
  • 0xFF 参考
  • 0x00 摘要

    SOFARegistry 是蚂蚁金服开源的一个生产级、高时效、高可用的服务注册中心。

    本系列文章重点在于分析设计和架构,即利用多篇文章,从多个角度反推总结 DataServer 或者 SOFARegistry 的实现机制和架构思路,让大家借以学习阿里如何设计。

    本文为第十二篇,上文我们简述了Data节点变化之后,在dataServer中是如何变化处理的,本文我们按照数据流程继续进行,讲讲SOFARegistry如何处理本机房Data节点变化。

    0x02 业务范畴

    2.1 DataServer 数据一致性

    DataServer 在 SOFARegistry 中,承担着核心的数据存储功能。数据按 dataInfoId 进行一致性 Hash 分片存储,支持多副本备份, 56c 保证数据高可用。这一层可随服务数据量的规模的增长而扩容。

    如果 DataServer 宕机,MetaServer 能感知,并通知所有 DataServer 和 SessionServer,数据分片可 failover 到其他副本,同时 DataServer 集群内部会进行分片数据的迁移

    2.2 本地机房策略

    Data Center 代表的是本地机房,从目前来看:

    • 数据备份仅仅在本地机房完成;
    • 每个数据中心有自己的hash;

    阿里有异机房备份,应该就是Global部分,但是没有开源。

    所以我们得重点剖析本地节点如何继续处理。

    0x03 总体逻辑

    我们先要提前剧透下总体逻辑,DataServer彼此通知是围绕着数据版本号进行,即:

    • 新加入节点 会通过 NotifyOnlineRequest 告诉其他已经在线的节点,我是新的,你可以做相应配置,以及告诉我,你有哪些版本号的数据。
    • 在线服务节点 会通过 NotifyFetchDatumRequest 告诉新节点,我这里有你需要的版本号数据,你过来取。

    所以我们总结如下:在收到 meta server 的 data server change 消息之后,同一个Data Center 之中所有data server 会互相通知彼此升级版本号。

      56c
    • notifyOnline 会发送 NotifyOnlineRequest,而其他 Data Server 的 NotifyOnlineHandler 会做相应处理。
    • notifyToFetch 会发送 NotifyFetchDatumRequest,而其他 Data Server 的 notifyFetchDatumHandler 会做相应处理。

    0x04 消息

    4.1 LocalDataServerChangeEvent

    前文提到,在DataServerChangeEventHandler中,处理DataServerChangeEvent时,若当前节点是 DataCenter 节点,则触发 LocalDataServerChangeEvent 事件

    public class LocalDataServerChangeEvent implements Event {
    private Map<String, DataNode> localDataServerMap;
    private long                  localDataCenterversion;
    private Set<String>           newJoined;
    private long                  version;
    }

    4.2 来源

    LocalDataServerChangeEvent消息来源是DataServerChangeEventHandler

    MetaServer 会通过网络连接感知到新节点上线或者下线,所有的 DataServer 中运行着一个定时刷新连接的任务 ConnectionRefreshTask,该任务定时去轮询 MetaServer,获取数据节点的信息。需要注意的是,除了 DataServer 主动去 MetaServer 拉取节点信息外,MetaServer 也会主动发送 NodeChangeResult 请求到各个节点, 3ff8 通知节点信息发生变化,推拉获取信息的最终效果是一致的。

    当轮询信息返回数据节点有变化时,会向 EventCenter 投递一个 DataServerChangeEvent 事件,在该事件的处理器中,如果判断出是当前机房节点信息有变化,则会投递新的事件 LocalDataServerChangeEvent,该事件的处理器 LocalDataServerChangeEventHandler 中会判断当前节点是否为新加入的节点,如果是新节点则会向其它节点发送 NotifyOnlineRequest 请求,如图所示:

    在 DataServerChangeEventHandler 的 doHandle 函数中,会产生 LocalDataServerChangeEvent

    0x05 消息处理

    LocalDataServerChangeEventHandler是同机房数据节点变更事件处理器,或者说是同一集群数据同步器

    LocalDataServerChangeEvent事件的处理器 LocalDataServerChangeEventHandler 中会判断当前节点是否为新加入的节点,如果是新节点则会向其它节点发送 NotifyOnlineRequest 请求。所以是针对本 Data Center中新加入的 Data Server 进行处理。

    5.1 LocalDataServerChangeEventHandler

    LocalDataServerChangeEventHandler 之中关键是:

    private BlockingQueue<LocalDataServerChangeEvent> events = new LinkedBlockingDeque<>();
    
    private class LocalClusterDataSyncer implements Runnable

    讲解如下:

    • afterPropertiesSet 之后会start一个线程LocalClusterDataSyncer,用来异步处理;
    • doHandle时候,通过events来调用LocalClusterDataSyncer进行异步处理;

    即在LocalDataServerChangeEventHandler内部做了一个统一延迟异步处理。当从 EventCenter 中拿到 LocalDataServerChangeEvent 之后,会往 events 放入这个 event,然后内部的LocalClusterDataSyncer 会在随后异步执行。

    在LocalClusterDataSyncer内部是:

    • 如果本身是工作状态,就开始比较数据,通知相关的 Data Servers。即if local server is working, compare sync data;
    • 如果本身不是工作状态,说明自己本身就是一个新server,则通知其他server。即if local server is not working, notify others that i am newer;

    LocalDataServerChangeEventHandler定义如下:

    public class LocalDataServerChangeEventHandler extends
    AbstractEventHandler<LocalDataServerChangeEvent> {
    
    @Autowired
    private DataServerConfig                          dataServerConfig;
    
    @Autowired
    private LocalDataServerCleanHandler               localDataServerCleanHandler;
    
    @Autowired
    private DataServerCache                           dataServerCache;
    
    @Autowired
    private DataNodeExchanger                         dataNodeExchanger;
    
    @Autowired
    private DataNodeStatus                            dataNodeStatus;
    
    @Autowired
    private DatumCache                                datumCache;
    
    @Autowired
    private DatumLeaseManager                         datumLeaseManager;
    
    private BlockingQueue<LocalDataServerChangeEvent> events    = new LinkedBlockingDeque<>();
    }

    5.1.1 投放消息

    在doHandle函数中,会把最新的消息投放到 BlockingQueue 之中。

    public void doHandle(LocalDataServerChangeEvent localDataServerChangeEvent) {
    isChanged.set(true);
    
    // Better change to Listener pattern
    localDataServerCleanHandler.reset();
    datumLeaseManager.reset();
    
    events.offer(localDataServerChangeEvent);
    }

    5.1.2 启动引擎

    消费引擎在Bean启动之后,会通过afterPropertiesSet来启动。

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
    super.afterPropertiesSet();
    start();
    }
    
    public void start() {
    Executor executor = ExecutorFactory
    .newSingleThreadExecutor(LocalDataServerChangeEventHandler.class.getSimpleName());
    executor.execute(new LocalClusterDataSyncer());
    }

    LocalClusterDataSyncer会执行具体业务消费消息。

    0x06 消费通知消息

    在引擎之中,LocalClusterDataSyncer会持续消费

    private class LocalClusterDataSyncer implements Runnable {
    
    @Override
    public void run() {
    while (true) {
    try {
    LocalDataServerChangeEvent event = events.take();
    //if size of events is greater than 0, not handle and continue, only handle the last one in the queue
    if (events.size() > 0) {
    continue;
    }
    long changeVersion = event.getVersion();
    isChanged.set(false);
    if (LocalServerStatusEnum.WORKING == dataNodeStatus.getStatus()) {
    //if local server is working, compare sync data
    notifyToFetch(event, changeVersion);
    } else {
    dataServerCache.checkAndUpdateStatus(changeVersion);
    //if local server is not working, notify others that i am newer
    notifyOnline(changeVersion);
    
    dataServerCache.updateItem(event.getLocalDataServerMap(),
    event.getLocalDataCenterversion(),
    dataServerConfig.getLocalDataCenter());
    }
    }
    }
    }

    【重点说明】

    每个data server 都会从 meta server 接收到 DataServerChangeEvent,因为是本地Data Server的消息,所以都会转换为 LocalDataServerChangeEvent。

    因为是每个 data server 都会接收到,所以新上线服务器会接收到,已经在线的服务器也会接收到这是下面讲解的重点。

    6.1 新节点

    在新节点中,LocalDataServerChangeEvent事件的处理器 LocalDataServerChangeEventHandler 中会判断当前节点是否为新加入的节点,如果是新节点则会向其它节点发送 NotifyOnlineRequest 请求,如图所示:

    图 DataServer 节点上线时新节点的逻辑

    上图展示的是新加入节点收到节点变更消息的处理逻辑,如果是线上已经运行的节点收到节点变更的消息,前面的处理流程都相同,不同之处在于 LocalDataServerChangeEventHandler 中会根据 Hash 环计算出变更节点(扩容场景下,变更节点是新节点,缩容场景下,变更节点是下线节点在 Hash 环中的后继节点)所负责的数据分片范围和其备份节点。

    新加入节点 会通过 NotifyOnlineRequest 告诉其他已经在线的节点,我是新的,你可以做相应配置。

    6.1.1 notifyOnline

    notifyOnline 会从 DataServerNodeFactory 获取当前Local Data Center中所有的DataServerNode,然后逐一发送 NotifyOnlineRequest 通知:我上线了

    然后其他在线的Data Server 当收到通知,会开始与新节点交互

    /**
    * notify other dataservers that this server is online newly
    *
    * @param changeVersion
    */
    private void notifyOnline(long changeVersion) {
    Map<String, DataServerNode> dataServerNodeMap = DataServerNodeFactory
    .getDataServerNodes(dataServerConfig.getLocalDataCenter());
    for (Entry<String, DataServerNode> serverEntry : dataServerNodeMap.entrySet()) {
    while (true) {
    String ip = serverEntry.getKey();
    DataServerNode dataServerNode = DataServerNodeFactory.getDataServerNode(
    dataServerConfig.getLocalDataCenter(), ip);
    try {
    final Connection connection = dataServerNode.getConnection();
    CommonResponse response = (CommonResponse) dataNodeExchanger.request(
    new Request() {
    
    @Override
    public Object getRequestBody() {
    return new NotifyOnlineRequest(DataServerConfig.IP,
    changeVersion);
    }
    
    @Override
    public URL getRequestUrl() {
    return new URL(connection.getRemoteIP(), connection
    .getRemotePort());
    }
    }).getResult();
    }
    }
    }
    }

    6.2 在线服务节点

    当前在线服务节点遍历自身内存中的数据项,过滤出属于变更节点的分片范围的数据项,然后向变更节点和其备份节点发送 NotifyFetchDatumRequest 请求, 变更节点和其备份节点收到该请求后,其处理器会向发送者同步数据(NotifyFetchDatumHandler.fetchDatum),如图所示。

    注意,本图与上图左右的JVM放置位置相反

    图 DataServer 节点变更时已存节点的逻辑

    就是说,在线服务节点 会通过 NotifyFetchDatumRequest 告诉新节点,我这里有你需要的数据,你过来取。

    下面是几个重要函数的说明:

    6.2.1 notifyToFetch

    notify onlined newly dataservers to fetch datum,就是通知新节点,你主动过来拉取,同时也依据请求消息来更新自身

    notifyToFetch的具体功能是:

    • 首先从 event 获取新Server,这一份数据被设置成三种格式,分别是 Map 格式dataServerMapIn 和 list 格式 dataServerNodeList,ConcurrentHashMap格式的dataServerMap;
    • 用新Server生成一个consistentHash;
    • 使用
      toBeSyncMap = getToBeSyncMap(consistentHash);
      获取需要同步的map;getToBeSyncMap的作用是
      哪些ip需要同步哪些东西
      ;get map of datum to be synced。 遍历 toBeSyncMap,对于其中每一个需要同步的 toBeSyncEntry,获取其IP和dataInfoMap,dataInfoMap 是
      Map<String, Map<String, BackupTriad>>
      类型; 遍历 dataInfoMap 中所有的
      Entry<String, Map<String, BackupTriad>> dataCenterEntry
      ,该entry 的key 是dataCenter; 遍历 dataTriadEntry 中所有的
      Entry<String, BackupTriad> dataTriadEntry
      ,其key是 dataInfoId; 利用 dataInfoId 从 datumCache 中获取 Datum;
    • 获取 Datum 版本号
      versionMap.put(dataInfoId, datum.getVersion());
  • 针对这个 dataCenter 构建一个统一的大版本号map: allVersionMap,
    allVersionMap.put(dataCenter, versionMap);
  • 如果allVersionMap是空,就做如下操作:
      从dataServerCache中移除对应IP;
    • 通知该 ip对应的 data server,你需要同步这些:doNotify(ip, allVersionMap, changeVersion);即告诉这个ip,你需要同步这个 dataCenter 中的这些 dataInfoId,以及其版本号
    • 从dataServerCache中移除ip;
  • 如果 ConcurrentHashMap格式的dataServerMap 非空,遍历其key,这是一个targetIp,从dataServerCache中移除targetIp;
  • dataServerCache 根据 dataServerMapIn 更新server list
  • 6.2.2 getToBeSyncMap

    getToBeSyncMap 的逻辑是找出需要通知的IP列表,以及每个ip需要同步哪些dataInfoId,具体如下:

    • 函数参数是根据新servers 新计算出来的 consistentHashs
    • 根据 dataServerConfig 的旧配置计算一个旧的hash,consistentHashOld;
    • 对于 datumCache 的每一个Datum,计算新的triad;具体如下:
    • 获取 datumCache 所有数据,构建一个 allMap,遍历 allMap 中所有 dataCenterEntry: 对于该数据中心,遍历该data center所有的datumMap:
    • 以 dataInfoId 遍历这个 datumMap: 用新 consistentHash 计算出 新的 backupNodes;
    • 用旧 consistentHashOld 得到旧的 backupTriad;
    • 从 backupTriad 获取newJoinedNodes,即从新的 backupNodes 移除 backupTriad 和 NotWorking;
    • 遍历 newJoinedNodes,对于每个node,构建 toBeSyncMap = Map<node ip, Map<dataCenter, Map<dataInfoId, BackupTriad>>>
  • 返回 toBeSyncMap;这个就是
    哪些ip需要同步哪些东西
  • private Map<String/*ip*/, Map<String/*datacenter*/, Map<String/*datainfoId*/, BackupTriad>>> getToBeSyncMap(ConsistentHash<DataNode> consistentHash) {
    
    Map<String, Map<String, Map<String, BackupTriad>>> toBeSyncMap = new HashMap<>();
    Map<String, List<DataNode>> triadCache = new HashMap<>();
    
    ConsistentHash<DataNode> consistentHashOld = dataServerCache
    .calculateOldConsistentHash(dataServerConfig.getLocalDataCenter());
    }

    6.2.3 getNewJoined

    getNewJoined就是找出那些不在已经存储的Triad 之中,或者在其中但是不是working状态的。

    public List<DataNode> getNewJoined(List<DataNode> newTriad, Set<String> notWorking) {
    List<DataNode> list = new ArrayList<>();
    for (DataNode node : newTriad) {
    String ip = node.getIp();
    if (!ipSetOfNode.contains(ip) || notWorking.contains(ip)) {
    list.add(node);
    }
    }
    return list;
    }

    6.2.4 BackupTriad

    BackupTriad 的作用是:针对 dataInfoId,对应的备份DataNode列表

    public class BackupTriad {
    /** dataInfoId */
    private String         dataInfoId;
    
    /**
    * calculate current dataServer list Consistent hash to get dataInfoId belong node and backup node list
    * @see  ConsistentHash#ConsistentHash(int, java.util.Collection)
    * @see  com.alipay.sofa.registry.consistency.hash.ConsistentHash#getNUniqueNodesFor(java.lang.Object, int)
    */
    private List<DataNode> triad;
    
    private Set<String>    ipSetOfNode = new HashSet<>();
    
    /**
    * constructor
    * @param dataInfoId
    * @param triad
    */
    public BackupTriad(String dataInfoId, List<DataNode> triad) {
    this.dataInfoId = dataInfoId;
    this.triad = triad;
    for (DataNode node : triad) {
    ipSetOfNode.add(node.getIp());
    }
    }
    }

    运行时如下:

    backupTriad = {BackupTriad@1400} "BackupTriad{dataInfoId='TestDataInfoId', ipSetOfNode=[192.168.0.2, 192.168.0.1, 192.168.0.3]}"
    dataInfoId = "TestDataInfoId"
    triad = {ArrayList@1399}  size = 3
    0 = {DataNode@1409} "DataNode{ip=192.168.0.1}"
    1 = {DataNode@1410} "DataNode{ip=192.168.0.2}"
    2 = {DataNode@1411} "DataNode{ip=192.168.0.3}"
    ipSetOfNode = {HashSet@1403}  size = 3
    0 = "192.168.0.2"
    1 = "192.168.0.1"
    2 = "192.168.0.3"

    0x07 changeVersion 从哪里来

    在上述代码中,会从LocalDataServerChangeEvent获取一个version,从而利用这个版本做后续处理,同时也会给dataServerCache设置版本号。

    LocalDataServerChangeEvent eve
    be8
    nt = events.take();
    long changeVersion = event.getVersion();
    if (LocalServerStatusEnum.WORKING == dataNodeStatus.getStatus()) {
    //if local server is working, compare sync data
    notifyToFetch(event, changeVersion);
    } else {
    dataServerCache.checkAndUpdateStatus(changeVersion);
    //if local server is not working, notify others that i am newer
    notifyOnline(changeVersion);
    }

    现在我们就好奇,当Data Server有变更时候,这个版本是从哪里来的。让我们追根溯源。这是从后往前倒推的过程。

    7.1 版本号和变化

    7.1.1 DataServerCache

    因为提到了dataServerCache设置版本号,所以我们要回溯到DataServerCache。可以看到,DataServerCache之中有两个相关变量:curVersion 和 DataServerChangeItem。

    这就是从newDataServerChangeItem获取了对应data center的版本号,设置在DataServerCache。

    具体DataServerCache中相关定义如下:

    public class DataServerCache {
    
    /** new input dataServer list and version */
    private volatile DataServerChangeItem                 newDataServerChangeItem = new DataServerChangeItem();
    
    private AtomicLong                                    curVersion              = new AtomicLong(-1L);
    
    public Long getDataCenterNewVersion(String dataCenter) {
    synchronized (DataServerCache.class) {
    Map<String, Long> versionMap = newDataServerChangeItem.getVersionMap();
    if (versionMap.containsKey(dataCenter)) {
    return versionMap.get(dataCenter);
    } else {
    return null;
    }
    }
    }}

    7.1.2 设置和使用

    在 DataServerCache中只有addStatus控制curVersion的赋值,而对外的接口中,只有 synced 和 addNotWorkingServer 调用 addStatus。

    而 newDataServerChangeItem 是在compareAndSet这里设置。

    public Map<String, Set<String>> compareAndSet(DataServerChangeItem newItem, FromType fromType) {
    if (!changedMap.isEmpty()) {
    newDataServerChangeItem = newItem;
    }
    }

    逻辑如下:

    +-----------------------------+
    |[DataServerCache]            |
    |                             |
    compareAndSet +-------------> DataServerChangeItem    |
    |                             |
    |     curVersion              |
    |     ^        ^              |
    |     |        |              |
    +-----------------------------+
    |        |
    synced +----------------------+        |
    |
    addNotWorkingServer
    ad8
    +-------------------+

    7.1.3 两个设计点

    现在涉及到 DataServerCache 两个设计点:

    • curVersion 是用来做什么的;
    • newDataServerChangeItem是用来做什么的;

    现在推论,每一个数据中心 Data Center 有一个版本号用做其内部所有状态控制。其实,在DataServerChangeItem 的定义中的 versionMap 也能看出来,是根据版本号控制的。

    DataServerChangeItem 定义如下:

    public class DataServerChangeItem {
    
    /** datacenter -> Map<ip, DataNode> */
    private Map<String, Map<String, DataNode>> serverMap;
    
    /** datacenter -> version */
    private Map<String, Long>                  versionMap;
    }

    从而知道:

    • curVersion 就是Data Center最新的版本号;
    • newDataServerChangeItem就是最新版本号对应的变化数据;

    现在问题变成,

    • DataServerChangeItem是从哪里来的。
    • curVersion 是从哪里来的。

    我们通过研读源码可以知道,是从Meta Server获取,下面就跟踪下这个过程。

    7.2 Data Server

    7.2.1 主动获取变化

    我们需要复习下这个流程。

    Meta Server 会广播通知 所有data server 现在有 data server 更新,也可能是 DataServer主动定期看看MetaServer 是否有更新。

    但是具体更新的内容,还是 data server 主动发送 GetNodesRequest 获取。

    这里以主动更新为例,可以看到,DataServer 会通过 metaServerService.getDateServers 从 meta server 获取到DataServerChangeItem,从而构建 DataServerChangeEvent。

    public class ConnectionRefreshTask extends AbstractTask {
    
    @Autowired
    private IMetaServerService metaServerService;
    
    @Autowired
    private EventCenter        eventCenter;
    
    @Override
    public void handle() {
    DataServerChangeItem dataServerChangeItem = metaServerService.getDateServers();
    if (dataServerChangeItem != null) {
    eventCenter
    .post(new DataServerChangeEvent(dataServerChangeItem, FromType.CONNECT_TASK));
    }
    }
    }

    在 DefaultMetaServiceImpl 中可以看到,DataServerChangeItem是从 Meta Server获取的NodeChangeResult 提取出来。

    public class DefaultMetaServiceImpl implements IMetaServerService {
    @Override
    public DataServerChangeItem getDateServers() {
    Map<String, Connection> connectionMap = metaServerConnectionFactory
    
    15a8
    .getConnections(dataServerConfig.getLocalDataCenter());
    String leader = getLeader().getIp();
    if (connectionMap.containsKey(leader)) {
    Connection connection = connectionMap.get(leader);
    if (connection.isFine()) {
    try {
    GetNodesRequest request = new GetNodesRequest(NodeType.DATA);
    Object obj = metaNodeExchanger.request(new Request() {
    @Override
    public Object getRequestBody() {
    return request;
    }
    
    @Override
    public URL getRequestUrl() {
    return new URL(connection.getRemoteIP(), connection.getRemotePort());
    }
    }).getResult();
    if (obj instanceof NodeChangeResult) {
    NodeChangeResult<DataNode> result = (NodeChangeResult<DataNode>) obj;
    Map<String, Long> versionMap = result.getDataCenterListVersions();
    versionMap.put(result.getLocalDataCenter(), result.getVersion());
    return new DataServerChangeItem(result.getNodes(), versionMap);
    }
    }
    }
    }
    String newip = refreshLeader().getIp();
    return null;
    }
    }

    逻辑如下:

    +  Data Server
    |
    |
    |  +------------------+
    |  | NodeChangeResult |
    |  +-------+----------+
    |          |                                +--------------------------+
    |          |                                |[DataServerCache]         |
    |          |                                |                          |
    |          +---------------->compareAndSet------> DataServerChangeItem |
    |     DataServerChangeItem                  |                          |
    |                                           |     curVersion           |
    |                                           |     ^        ^           |
    |                                           |     |        |           |
    |                                           +--------------------------+
    |                                                 |        |
    |                             synced +-------------        |
    |                                                          |
    |                             addNotWorkingServer----------+
    |
    |
    +

    7.3 Meta server

    7.3.1 设置版本号

    让我们来到 meta server之中。可以看到,之前 在DataStoreService put,remove等各个函数中,当data server有变化时候,会调用 dataNodeRepository 通过时间戳设置版本号。

    dataNodeRepository.setVersion(currentTimeMillis);

    7.3.2 提取版本号

    当 meta server 接收到 GetNodesRequest 之后,会生成 NodeChangeResult。

    DataStoreService 会调用 dataNodeRepository 获取版本号,从而在 NodeChangeResult之中设置

    public class DataStoreService implements StoreService<DataNode> {
    @Override
    public NodeChangeResult getNodeChangeResult() {
    
    NodeChangeResult nodeChangeResult = new NodeChangeResult(NodeType.DATA);
    
    try {
    String localDataCenter = nodeConfig.getLocalDataCenter();
    Map<String/*dataCenter*/, NodeRepository> dataNodeRepositoryMap = dataRepositoryService
    .getNodeRepositories();
    
    ConcurrentHashMap<String/*dataCenter*/, Map<String/*ipAddress*/, DataNode>> pushNodes = new ConcurrentHashMap<>();
    Map<String/*dataCenter*/, Long> versionMap = new ConcurrentHashMap<>();
    
    dataNodeRepositoryMap.forEach((dataCenter, dataNodeRepository) -> {
    //在这里会获取版本号
    if (localDataCenter.equalsIgnoreCase(dataCenter)) {
    nodeChangeResult.setVersion(dataNodeRepository.getVersion());
    }
    
    versionMap.put(dataCenter, dataNodeRepository.getVersion());
    
    Map<String, RenewDecorate<DataNode>> dataMap = dataNodeRepository.getNodeMap();
    Map<String, DataNode> newMap = new ConcurrentHashMap<>();
    dataMap.forEach((ip, dataNode) -> newMap.put(ip, dataNode.getRenewal()));
    pushNodes.put(dataCenter, newMap);
    });
    
    nodeChangeResult.setNodes(pushNodes);
    nodeChangeResult.setDataCenterListVersions(versionMap);
    nodeChangeResult.setLocalDataCenter(localDataCenter);
    }
    //返回
    return nodeChangeResult;
    }
    }

    具体如下:

    Meta Server  +  Data Server
    |
    |
    getNodeChangeResult       +-----------------+      |  +------------------+
    +------------------------->  | NodeChangeResult| +------>+ NodeChangeResult |
    |                            +-----------------+      |  +-------+----------+
    |
    ad8
    |          |                                +--------------------------+
    |                                                     |          |                                |[DataServerCache]         |
    +--------+--------+                                            |          |                                |                          |
    |DataStoreService | +-------------------+                      |          +---------------->compareAndSet------> DataServerChangeItem |
    +-----------------+    getVersion       |                      |     DataServerChangeItem                  |                          |
    |                      |                                           |     curVersion           |
    |                      |                                           |     ^        ^           |
    |                      |                                           |     |        |           |
    v                      |                                           +--------------------------+
    +----------------------+               +-+-----------------+    |                                                 |        |
    | DataRepositoryService+-------------> |dataNodeRepository |    |                             synced +-------------        |
    +----------------------+               +-------------------+    |                                                          |
    setVersion(currentTimeMillis)                   |                             addNotWorkingServer----------+
    |
    |
    +

    手机上如图:

    7.4 Data Server

    7.4.1 获得变化

    我们又回到 Data Server。

    当Data Server接收到NodeChangeResult之后,会提取出DataServerChangeItem。

    public class DefaultMetaServiceImpl implements IMetaServerService {
    
    @Override
    public DataServerChangeItem getDateServers() {
    
    ......
    
    GetNodesRequest request = new GetNodesRequest(NodeType.DATA);
    Object obj = metaNodeExchanger.request(new Request() {
    
    ......
    
    1044
    }
    }).getResult();
    
    if (obj instanceof NodeChangeResult) {
    NodeChangeResult<DataNode> result = (NodeChangeResult<DataNode>) obj;
    Map<String, Long> versionMap = result.getDataCenterListVersions();
    versionMap.put(result.getLocalDataCenter(), result.getVersion());
    return new DataServerChangeItem(result.getNodes(), versionMap);
    }
    }
    }
    }
    }
    }

    然后会回到前面 "主动获取变化" 小节,发送DataServerChangeEvent,进而转化为LocalDataServerChangeEvent,就和我们的代码联系起来。

    0x08 Data Server后续处理

    关于 DataServerCache . curVersion 和 newDataServerChangeItem 如何进一步处理,我们需要再研究。

    8.1 newDataServerChangeItem

    DataServerChangeEventHandler 的 doHandle 函数中有使用:

    for (Entry<String, Set<String>> changeEntry : changedMap.entrySet()) {
    String dataCenter = changeEntry.getKey();
    Set<String> ips = changeEntry.getValue();
    Long newVersion = dataServerCache.getDataCenterNewVersion(dataCenter);
    }

    调用的是dataServerCache的函数,可以看到是取出newDataServerChangeItem的版本号。

    public Long getDataCenterNewVersion(String dataCenter) {
    synchronized (DataServerCache.class) {
    Map<String, Long> versionMap = newDataServerChangeItem.getVersionMap();
    if (versionMap.containsKey(dataCenter)) {
    return versionMap.get(dataCenter);
    } else {
    return null;
    }
    }
    }

    构建LocalDataServerChangeEvent时候,则把newDataServerChangeItem的版本作为本地版本号localDataCenterversion。

    public LocalDataServerChangeEvent(Map<String, DataNode> localDataServerMap,
    Set<String> newJoined, long version,
    long localDataCenterversion) {
    this.localDataServerMap = localDataServerMap;
    this.newJoined = newJoined;
    this.version = version;
    this.localDataCenterversion = localDataCenterversion;
    }

    dataServerCache会据此做相关更新。

    dataServerCache.updateItem(dataServerMapIn, event.getLocalDataCenterversion(),
    dataServerConfig.getLocalDataCenter());

    8.2 curVersion

    关于curVersion,则来到了 notifyToFetch 和 notifyOnline 后续如何处理。

    8.2.1 发送版本号

    前面我们只是讲解了如何发送版本号,即:

    • 在线服务节点 会通过 NotifyFetchDatumRequest 告诉新节点,我这里有你需要的数据,你过来取。
    • 新加入节点 会通过 NotifyOnlineRequest 告诉其他已经在线的节点,我是新的,你可以做相应配置。

    所以我们总结可以,在收到 meta server 的 data server change 消息之后,同一个Data Center 之中所有data server 会互相通知彼此升级版本号。

    • notifyOnline 会发送 NotifyOnlineRequest,而其他 Data Server 的 NotifyOnlineHandler 会做相应处理。

    • notifyToFetch 会发送 NotifyFetchDatumRequest,而其他 Data Server 的 notifyFetchDatumHandler 会做相应处理。

    8.2.2 接收版本号

    下面我们要看看接收版本号之后,DataServer的新节点与在线节点分别做了什么。

    • notifyFetchDatumHandler----新节点处理

    这是一个数据拉取请求,当该 Handler 被触发时,通知当前 DataServer 节点进行版本号对比,若请求中数据的版本号高于当前节点缓存中的版本号,则会进行数据同步操作,保证数据是最新的。

    • notifyOnlineHandler----在线节点处理
    这是一个 DataServer 上线通知请求 Handler,当其他节点上线时,会触发该 Handler,从而当前节点在缓存中存储新增的节点信息。用于管理节点状态,究竟是 INITIAL 还是 WORKING 。

    于是可以看到,在NotifyOnlineHandler和NotifyFetchDatumHandler之中,都会根据本地dataServerCache中存储的curVersion做判断是否需要继续处理。

    public class NotifyOnlineHandler extends AbstractServerHandler<NotifyOnlineRequest> {
    
    @Autowired
    private DataServerCache dataServerCache;
    
    @Override
    public Object doHandle(Channel channel, NotifyOnlineRequest request) {
    long version = request.getVersion();
    if (version >= dataServerCache.getCurVersion()) {
    dataServerCache.addNotWorkingServer(version, request.getIp());
    }
    return CommonResponse.buildSuccessResponse();
    }
    }

    以及 NotifyFetchDatumHandler 之中会调用sycned。

    public class NotifyFetchDatumHandler extends AbstractServerHandler<NotifyFetchDatumRequest> {
    
    private static final Logger         LOGGER = LoggerFactory
    .getLogger(NotifyFetchDatumHandler.class);
    
    @Autowired
    private DataServerCache             dataServerCache;
    
    @Autowired
    private DataServerConnectionFactory dataServerConnectionFactory;
    
    @Autowired
    private DataChangeEventCenter       dataChangeEventCenter;
    
    @Autowired
    private Exchange                    boltExchange;
    
    @Autowired
    private DataServerConfig            dataServerConfig;
    
    @Autowired
    private DatumCache                  datumCache;
    
    @Autowired
    private LocalDataServerCleanHandler localDataServerCleanHandler;
    
    @Override
    public Object doHandle(Channel channel, NotifyFetchDatumRequest request) {
    ParaCheckUtil.checkNotBlank(request.getIp(), "ip");
    
    //receive other data NotifyFetchDatumRequest,must delay clean datum task until fetch all datum
    localDataServerCleanHandler.reset();
    
    Map<String, Map<String, Long>> versionMap = request.getDataVersionMap();
    long version = request.getChangeVersion();
    String ip = request.getIp();
    if (version >= dataServerCache.getCurVersion()) {
    if (versionMap.isEmpty()) {
    dataServerCache.synced(version, ip);
    } else {
    ExecutorFactory.getCommonExecutor().execute(() -> {
    for (Entry<String, Map<String, Long>> dataCenterEntry : versionMap.entrySet()) {
    String dataCenter = dataCenterEntry.getKey();
    Map<String, Long> map = dataCenterEntry.getValue();
    for (Entry<String, Long> dataInfoEntry : map.entrySet()) {
    String dataInfoId = dataInfoEntry.getKey();
    Datum datum = datumCache.get(dataCenter, dataInfoId);
    if (datum != null) {
    long inVersion = dataInfoEntry.getValue();
    long currentVersion = datum.getVersion();
    if (currentVersion > inVersion) {
    continue;
    } else if (datum.getVersion() == dataInfoEntry.getValue()) {
    //if version same,maybe remove publisher all by LocalDataServerCleanHandler,so must fetch from other node
    if (!datum.getPubMap().isEmpty()) {
    continue;
    }
    }
    }
    fetchDatum(ip, dataCenter, dataInfoId);
    }
    }
    dataServerCache.synced(version, ip);
    });
    }
    }
    return CommonResponse.buildSuccessResponse();
    }
    }

    于是,目前如下:

    +
    |
    Meta Server  |  Data Server
    |
    |
    getNodeChangeResult       +-----------------+      |  +------------------+
    +------------------------->  | NodeChangeResult| +------>+ NodeChangeResult |
    |                            +-----------------+      |  +-------+----------+
    |                                                     |          |                                +--------------------------+
    |                                                     |          |                                |[DataServerCache]         |
    +--------+--------+                                            |          |                                |                          |
    |DataStoreService | +-------------------+                      |          +---------------->compareAndSet+-----> DataServerChangeItem |
    +-----------------+    getVersion       |                      |     DataServerChangeItem                  |                          |
    |                      |                                           |     curVersion           |
    |                      |                                           |     ^        ^           |
    |                      |                                           |     |        |           |
    v                      |                                           +-----------------+---+----+
    +----------------------+               +-+-----------------+    |                                                 |        |  ^   ^
    | DataRepositoryService+-------------> |dataNodeRepository |    |     synced +------------------------------------+        |  |   | getCurVersion
    +----------------------+               +-------------------+    |                                                          |  |   |
    setVersion(currentTimeMillis)                   |     addNotWorkingSer^er+---------------------------------+  |   |
    |                 +-------------------------------------------+   |
    |                 | getCurVersion
    56c
    |
    |                 |                                               |
    |   +-------------+---------+               +---------------------+----+
    |   |  NotifyOnlineHandler  |               |  NotifyFetchDatumHandler |
    |   +-------------+---------+               +---------------+----------+
    |                 ^ In Exist Server                         ^  In New Server
    |                 |                                         |
    |                 |                                         |
    +-----------------------------------------------------------------------------+
    |                                         |
    |                                         |
    
    1853
    +-------+------------+                  +---------+-----------+
    |   New Data Server  |                  |   Exist Data Server |
    +--------------------+                  +---------------------+

    手机如下:

    至此,版本号流程就完全梳理完毕。

    0xFF 参考

    蚂蚁金服服务注册中心如何实现 DataServer 平滑扩缩容

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