Zookeeper VS Chubby

目录

区别的根源

     1）一致性

     2）Client Cache vs No Cache

总结

参考资料

区别的根源

一个设计良好的系统应该是围绕并为其设计目标服务的。

• Chubby：provide coarse-grained locking as well as reliable storage for a loosely-coupled distributed system.

• Zookeeper：provide a simple and high performance kernel for building more complex coordination primitives at the client.

关键词

chubby：lock service

zookeeper： coordination

Chubby旗帜鲜明的表示自己是为分布式锁服务的，而Zookeeper则倾向于构造一个“Kernel”，而利用这个“Kernel”客户端可以自己实现众多更复杂的分布式协调机制。自然的，Chubby倾向于提供更精准明确的操作来免除使用者的负担，Zookeeper则需要提供更通用，更原子的原材料，留更多的空白和自由给Client。也正是因此，为了更适配到更广的场景范围，Zookeeper对性能的提出了更高的要求。

1）一致性

chubby：线性一致性

chubby的一致性是分布式系统中所能实现的最高的一致性，即每次操作时都可以看到其之前的所有操作按顺序完成

ZooKeeper：写操作线性(Linearizable writes) + 客户端有序(FIFO client order)

写操作线性：所有修改集群状态的操作按顺序完成

客户端有序：对任意一个client来说，它所有的读写操作按顺序完成

从实现上来看。

	读请求	写请求
chubby	由Master单独处理（or Client Cache）	仅Master处理写请求
zookeeper	Leader提供读服务，Follower和Observer也能提供读服务	仅Leader处理写请求
区别	对于读请求的处理逻辑是不同的！

chubby的所有读写请求都交给Master串行执行，并且利用一致性协议复制到集群中所有节点

ZooKeeper仅将写操作交给Leader串行执行，这保证了写操作线性。

对于读操作，则由与客户端连接的server自行处理。

如何保证客户端有序？

Zookeeper给每一个写入后的状态一个唯一自增的zxid，并通过写操作的答复告知客户端，客户端之后的读操作都会携带这个zxid，

直连的server通过比较zxid判断自己是否滞后，如果是，则让读操作等待。

从以上对比可以看出，Zookeeper损失的是不同客户端的读写操作的一致性。如下图所示：

集群初始状态为x，Client A发起写操作将状态修改为y，写操作由于写操作线性保证转发给Leader通过一致性协议复制到整个集群，过半数节点成功后返回；

此时，Client B从还未同步到的server上读到的值仍未x。

这种一致性的损失，换来的是集群读请求的高性能。

不像Chubby的单点服务的结构，zookeeper采用多个server同时处理客户端的请求，异步读同步写，通过primary节点来同步数据的update，这一点大大改善了读服务的性能，当然弱化了客户端与服务器之间的一致性。

对于不能容忍这种不一致的场景，Zookeeper提供了两种机制满足：

• Watcher通知跟Read操作一样是由客户端所连接Server本地处理的，所以Client B收到对应的事件通知后再Read就一定能看到最新的状态y；

• 由于客户端有序的保证，Client B可以在Read操作前加一条Write操作，来保证看到最新状态，为了避免这个不必要的Write操作Zookeeper提供Sync命令，相当于一条空的写操作。

总结：

Chubby保证了数据的强一致性。

Zookeeper通过牺牲一定的一致性来换取更高的读性能。

2）Client Cache vs No Cache

Chubby：客户端维护了cache，并且客户端cache是强一致的。

（关于维护客户端cache带来的写性能的影响，在chubby的应用场景中，为读多写少，写操作其实很少）

ZooKeeper：根本没有实现cache功能，用户如果需要必须自己实现，利用watcher机制，用户能方便地按照自己需求实现一致或不一致的cache语义。

总结

chubby提供分布式锁服务，对一致性有更高的要求，为强一致。

zookeeper提供分布式协调服务，为了适配更广的场景，对性能有更高的要求，牺牲了一定的一致性。

参考资料

【1】http://xudifsd.org/blog/2016/06/chubby-zookeeper-different-consistency-level/

【2】https://www.cnblogs.com/linhaohong/archive/2012/11/26/2789394.html

【3】https://bzdww.com/article/146310/ Zookeeper vs Chubby

【4】http://www.evanlin.com/til-2016-07-25/

【5】https://www.cnblogs.com/lulu/p/4199056.html