目录

• Lecture 11: Cache Consistency: Frangipani
• 前言
• • 一、 Frangipani overview
• 二、 Challenges
• • 来自去中心化带来的问题
• 三、 Cache coherence
• 四、Atomic multi-step operation
• 五、Crash recovery
• 六、总结

Lecture 11: Cache Consistency: Frangipani

前言

这是Lecture11的上课记录，主要讲的是分布式文件系统通过cache提高性能的一个话题，设计到三大问题，后面会一一解决。很多解决问题的方法挺好的，但是就目前来说cache不是人们设计distributed system的设计方向了

参考链接
课程视频
参考笔记

一、 Frangipani overview

Petal (virtual disk) is the share server that stores directory or iNodeinformation

共享方式大概是大家都可以看到对方创建/修改的文件 - 共享文件系统。其实就是a network file system that works trnasparently with existing apps (text editors &c)。

Caching
如果每个server都有caching，很多时候就不需要跟Petal通信获得文件信息，提升速度。并且还有write-back caching，就是如果只有一个Frangipani使用，write的操作也是在Frangipani中进行的，也就是在local memory中进行。这个就是去中心话的设计

二、 Challenges

来自去中心化带来的问题

问题1 用户想知道其他Frangipani的修改，方法
Cache coherence

问题2 两个Frangipanis同时修改
Atomicity

问题3 一个workstations crash
Crash recovery of individual server

三、 Cache coherence

解决方法：Lock server

上图可以看见，即便server不需要lock也会先hold主lock，状态为IDEL，这个lock的handover方式lazy的，这样有利于这个sever往后面继续添加log而不用acquire lock

Rules
No cached data without lock
Acquire the lock & read from petal
Write petal, release the lock

Coherence protocol
Request message ws -> ls
Grant ls -> ws
Revoke ls -> ws
Release ws -> ls

流程图

读写
如果很多ws都已经acquire read lock，当一个写操作过来的时候需要acquire所有的read lock才能写

四、Atomic multi-step operation

解决方法 distributed transaction system

Acquire ALL locks
All updates
Write petal
Release

这个方法就是保证别的ws在完成operation前看不见logs，而coherence Protool则是让不同的servers看见writes

五、Crash recovery

Crash with locks
Write ahead logging
就是ws会提前告诉petal它会执行的整个Transaction操作，然后ws再执行

Per-ws logs
Logs in petal

Log entry contents
Log sequence number
Description of each modification
Block number
Version number
Data

Revoke的sequence
Write log -> petal, then
Write updated blocks for lock, then
Send a release message

Scenario
Revoke没有回复 - 在revoke sequence 1 之前
知道ws crash了，read log & replay all the recent operations
在revoke sequence 1&2 之间
Replay according to the log entry from step 1 but recover the complete operations

Delete and crash

解决方法：
使用version number

六、总结

适用面不是很广，对于big data，caching就很不实用了

标签：11,lock,Frangipani,Cache,server,ws,petal
来源： https://blog.csdn.net/Joshmo/article/details/110262378