Google Spanner

原始译文厦门大学林子雨老师翻译,见Google Spanner (中文版)

简介

Spanner是谷歌公司研发的、可扩展的、多版本、全球分布式、同步复制数据库。它是第一个把数据分布在全球范围内的系统,并且支持外部一致性的分布式事务。本文描述了Spanner的架构、特性、不同设计决策的背后机理和一个新的时间API,这个API可以暴露时钟的不确定性。这个API及其实现,对于支持外部一致性和许多强大特性而言,是非常重要的,这些强大特性包括:非阻塞的读、不采用锁机制的只读事务、原子模式变更。

Spanner是个可扩展,多版本,全球分布式还支持同步复制的数据库。他是Google的第一个可以全球扩展并且支持外部一致的事务。Spanner能做到这些,离不开一个用GPS和原子钟实现的时间API。这个API能将数据中心之间的时间同步精确到10ms以内。因此有几个给力的功能:无锁读事务,原子schema修改,读历史数据无block。

功能

从高层看Spanner是通过Paxos状态机将分区好的数据分布在全球的。数据复制全球化的,用户可以指定数据复制的份数和存储的地点。Spanner可以在集群或者数据发生变化的时候将数据迁移到合适的地点,做负载均衡。

spanner提供一些有趣的特性:

  • 应用可以细粒度的指定数据分布的位置。精确的指定数据离用户有多远,可以有效的控制读延迟(读延迟取决于最近的拷贝)。指定数据拷贝之间有多远,可以控制写的延迟(写延迟取决于最远的拷贝)。还要数据的复制份数,可以控制数据的可靠性和读性能。(多写几份,可以抵御更大的事故)
  • Spanner还有两个一般分布式数据库不具备的特性:读写的外部一致性,基于时间戳的全局的读一致。这两个特性可以让Spanner支持一致的备份,一致的MapReduce,还有原子的Schema修改。

这些特性都得益于spanner有个全球时间同步机制,可以在数据提交的时候给出一个时间戳。因为时间是系列化的,所以才有外部一致性。这个很容易理解,如果有两个提交,一个在T1,一个在T2。那有更晚的时间戳那个提交是正确的。

与关系型数据库和nosql对比

https://www.infoq.cn/article/growth-path-of-spanner

Author: weibingo
Link: http://wbice.cn/article/google-spanner.html
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