元数据管理的高可用性和可扩展性（主讲人：姚文辉）慕课视频播放-大数据平台核心技术-MOOC慕课视频教程-柠檬大学

通过对上面七个功能点的

设计和实践的探讨

大家对分布式存储系统的

运行应该有了比较深入的了解

下面会对原数据管理的

高可用和扩展性

进行更深入的分析

通常由于Meta管理节点

在分布式存储系统中个数不多

并且读取过程

都依赖于这些节点

需要做到稳定高效

可以分为两点

来表述这样的要求

高可用是单个节点

出现问题的时候

服务仍然可以提供的能力

通常的做法是

可以将这些节点

作为多个备份

保证在一个备份出现

问题的时候

仍然可以提供服务

但是多个备份间的数据

要保持一致性

防止服务切换

造成数据不一致或丢失

可扩展性的要求

在数据量增多

超过单机处理能力的时候

可以用分布式的做法

线性提供扩展能力

线性扩展能力

即可扩展系统可以管理的

数据量规模

同时处理能力

也可以做到扩展

上面我们先对数据的

高可用进行探讨

为了达到高可用要求

要解决关键问题是

多个备份间数据一致性问题

即多个备份间

状态必须要进行数据同步

较为通用的方法有两种

一种是主从同步模式

为原数据服务器提供共享存储

来存储原数据状态

另一种则是

提供分布式环境下的

分布式数据同步协议

保证各个备份间的状态

在主从同步模式下

主从身份确定

一般会通过

抢夺方式来完成

例如利用分布式文件锁

所有备份均需抢夺

一个分布式锁

获得锁的备份

作为主节点处理用户请求

并将用户请求产生的日志

写入到共享存储中

未获得锁的备份

则自动变为从服

从共享存储中

读取数据恢复状态

保证主从节点的状态一致

一般主节点会同从节点

保持心跳

告知从节点当前服务正常

当主节点有异常发生时

心跳异常触发从节点抢锁

新的主节点产生

并继续对外提供服务

这种方式下心跳检查进度

和分布式锁的实现效率

决定了在异常情况下

不可服务时间

另外一种分布式

同步协议方式中

没有共享存储模块

每个备份各自记录

自己的状态到本地

多个备份间

利用精巧的数据同步协议

交互数据

达到状态的一致性

目前较为常见的协议有

Paxos协议

该协议可以实现

所有备份均可对外提供服务

并且保持强一致性

通过理论和实践检验

可以达到分布式的要求

Raft的协议

则是Paxos的一种特化

在这个协议实现中

备份间需要区分主从角色

只有主节点可以对外提供服务

协议实现简单高效

能很容易的同各种

分布式数据一致性

同步场景相结合

是工程实现最好的选择

大数据平台核心技术课程列表：

第一讲大数据和ODPS

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--大数据处理平台概述（主讲人：武永卫）

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--大数据平台ODPS（主讲人：程永）

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第二讲分布式存储

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--大纲（主讲人：姚文辉）

-初步认识大数据对分布式存储系统的需求

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--元数据管理的高可用性和可扩展性（主讲人：姚文辉）

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-任务调度

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-规模挑战

-安全域性能隔离

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--分布式调度的发展方向（主讲人：陶阳宇）

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-数据格式和抽象

--数据格式和抽象（主讲人：吴威）

-分布式编程模型

--分布式编程模型（主讲人：吴威）

-MapReuduce编程模型

--MapReuduce编程模型（主讲人：吴威）

-关系型数据编程模型

--关系型数据编程模型（主讲人：吴威）

-分布式图计算模型

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-QUIZ--作业

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-分布式事务

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-分布式一致性算法

--分布式一致性算法(主讲人：冯骁)

-两阶段提交与三阶段提交

--两阶段提交与三阶段提交(主讲人：冯骁)

-实践--介绍

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第五讲离线分布式关系型计算

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-关系型计算基本原理_2

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-分布式环境中的连接计算和聚合计算

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-其他计算和物理优化

--其他计算和物理优化（主讲人：王鹏飞）

-QUIZ--作业

第六讲全局数据管理与调度

-提纲

--提纲（主讲人：罗李）

-课程背景介绍

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-前序知识

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-分布式节点距离计算法则

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-数据分布策略

--数据分布策略（主讲人：罗李）

-分布式计算调度

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-数据就近原则计算如何容错

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-ODPS跨集群数据依赖

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-QUIZ--作业

实践2：编写MR完成Group By+Join操作

-主讲人：谢德军

--实践2：编写MR完成Group By+Join操作（主讲人：谢德军）

第七讲流式计算的系统设计与实现

-增量计算和流式计算

--流式计算的系统设计与实现（主讲人：强琦）

-与批量计算的区别

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-业界典型系统技术概要分析

--业界典型系统技术概要分析（主讲人：强琦）

-核心技术

--核心技术（主讲人：强琦）

-消息机制

--消息机制（主讲人：强琦）

-有状态计算、并行DAG、抢占式调度和资源隔离、Failover机制

--有状态计算、并行DAG、抢占式调度和资源隔离、Failover机制（主讲人：强琦）

-StreamSQL

--StreamSQL（主讲人：强琦）

-QUIZ--作业

第八讲内存计算

-软硬件趋势、分布式计算简史与内存计算

--软硬件趋势、分布式计算简史与内存计算（主讲人：强琦）

-分布式计算

--分布式计算（主讲人：强琦）

-内存计算

--内存计算（主讲人：强琦）

-统一的计算框架

--统一的计算框架（主讲人：强琦）

-业界经典系统技术分析-spark&flink

--业界经典系统技术分析-spark&flink（主讲人：强琦）

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第九讲大规模数据的分布式机器学习平台

-主讲人：褚葳

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实践3：实现MapReduce编程运行时库

-分布式环境下的新问题

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-工程实现范例

--工程实现范例（主讲人：徐冬）

-课程设计相关问题

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