前端工程師GoogleAEngine前端技術(shù)架構(gòu)解析

GoogleAppEngine前端技術(shù)架構(gòu)解析今天看到幾篇有關(guān)GoogleAppEngine的技術(shù)架構(gòu)文章，一起分享給大家，沒看到過的同學趕緊驚喜一下吧，看到過了的同學也假裝驚喜一下嘛，呵呵。全部文章有點長，請耐心看下去，相信程序員都是有耐心的，除了我一、Google的核心技術(shù)在切入GoogleAppEngine之前，首先會對Google的核心技術(shù)和其整體架構(gòu)進行分析，以幫助大家之后更好地理解GoogleAppEngine的實現(xiàn)。本篇將主要介紹Google的十個核心技術(shù)，而且可以分為四大類：◆分布式基礎(chǔ)設(shè)施：GFS、Chubby和ProtocolBuffer?！舴植际酱笠?guī)模數(shù)據(jù)處理：MapReduce和Sawzall?！舴植际綌?shù)據(jù)庫技術(shù)：BigTable和數(shù)據(jù)庫Sharding?！魯?shù)據(jù)中心優(yōu)化技術(shù)：數(shù)據(jù)中心高溫化、12V電池和服務(wù)器整合。分布式基礎(chǔ)設(shè)施GFS由于搜索引擎需要處理海量的數(shù)據(jù)，所以Google的兩位創(chuàng)始人LarryPage和SergeyBrin在創(chuàng)業(yè)初期設(shè)計一套名為"BigFiles"的文件系統(tǒng)，而GFS(全稱為"GoogleFileSystem")這套分布式文件系統(tǒng)則是"BigFiles"的延續(xù)。首先，介紹它的架構(gòu)，GFS主要分為兩類節(jié)點：◆Master節(jié)點：主要存儲與數(shù)據(jù)文件相關(guān)的元數(shù)據(jù)，而不是Chunk(數(shù)據(jù)塊)。元數(shù)據(jù)包括一個能將64位標簽映射到數(shù)據(jù)塊的位置及其組成文件的表格，數(shù)據(jù)塊副本位置和哪個進程正在讀寫特定的數(shù)據(jù)塊等。還有Master節(jié)點會周期性地接收從每個Chunk節(jié)點來的更新("Heart-beat")來讓元數(shù)據(jù)保持最新狀態(tài)?！鬋hunk節(jié)點：顧名思義，肯定用來存儲Chunk，數(shù)據(jù)文件通過被分割為每個默認大小為64MB的Chunk的方式存儲，而且每個Chunk有唯一一個64位標簽，并且每個Chunk都會在整個分布式系統(tǒng)被復(fù)制多次，默認為3次。下圖就是GFS的架構(gòu)圖：仿圖1政.薯GF投S的測架構(gòu)邪圖(武參片漲[1遠5]觀)遲接著幫，在奧設(shè)計滅上，耗GF被S主沉要有同八個邁特點喜：件◆顛大文杏件和回大數(shù)給據(jù)塊廣：數(shù)詞據(jù)文勢件的畜大小刻普遍醉在G朽B級占別，沒而且菠其每紐個數(shù)筒據(jù)塊讀默認木大小錢為6殲4M鄉(xiāng)B，恭這樣拌做的附好處紐是減謀少了閘元數(shù)寶據(jù)的換大小撕，能庫使M席as幕te瞧r節(jié)全點能濃夠非么常方罪便地蝴將元嗽數(shù)據(jù)遠放置重在內(nèi)暮存中晨以提申升訪揚問效延率。賄◆斥操作丟以添慘加為斷主：半因為儀文件敲很少祖被刪拌減或膽者覆森蓋，戚通常啞只是塊進行階添加抄或者膏讀取責操作額，這映樣能柜充分欣考慮欺到硬筐盤線淺性吞濫吐量王大和助隨機過讀寫燦慢的巨特點駕。那◆姥支持莖容錯憂：首餡先，紅雖然孝當時爆為了帖設(shè)計作方便槽，采棋用了六單M伙as郊te訓(xùn)r的史方案戲，但淺是整宴個系吉統(tǒng)會竟保證維每個響Ma驚st遷er度都會箏有其描相對敲應(yīng)的途復(fù)制捧品，論以便著于在延M筆as豬te燦r節(jié)倦點出允現(xiàn)問請題時喊進行膊切換紛。其株次，囑在C閥hu料nk歪層，促GF億S已醋經(jīng)在壟設(shè)計葉上將澡節(jié)點旺失敗企視為刊常態(tài)逝，所虜以能佛非常鍵好地敞處理究Ch捎un洽k節(jié)粗點失換效的鵝問題幕。咸◆弦高吞玩吐量桌：雖掏然其捕單個釣節(jié)點猜的性泳能無接論是壤從吞扮吐量健還是媽延遲詢都很流普通土，但難因為農(nóng)其支墾持上市千的形節(jié)點牧，所樸以總?cè)臄?shù)集據(jù)吞占吐量拌是非袖常驚傻人的時。階◆柜保護圈數(shù)據(jù)禾：首紙先，墾文件攻被分坦割成爺固定崇尺寸緩的數(shù)損據(jù)塊掏以便岡于保慘存，快而且口每個照數(shù)據(jù)著塊都摟會被蛾系統(tǒng)突復(fù)制戒三份吸。游◆虧擴展稿能力殃強：蘋因為迅元數(shù)冠據(jù)偏模小，嚴使得景一個煙Ma或st醉er淡節(jié)點熊能控筒制上氏千個厭存數(shù)勝據(jù)的靠Ch熄un界k節(jié)架點。越◆逢支持蹈壓縮親：對疤于那侍些稍數(shù)舊的就文件剪，可墳以通雀過對休它進保行壓暮縮，喉來節(jié)社省硬拆盤空奔間，睬并且?guī)蛪嚎s例率非加常驚款人，舍有時釣甚至盲接近浮90置%。在◆飼用戶屬空間蜂：雖閑然在避用戶川空間但運行粒在運琴行效負率方梳面稍脂差，召但是遮更便星于開妙發(fā)和輕測試亭，還偵有能糞更好氏利用課Li搭nu訊x的妙自帶心的一涼些P姨OS麗IX霧A所PI醬。匯現(xiàn)在練Go歇og附le撒內(nèi)部豈至少飄運行魯著2軟00原多個縮GF媽S集慧群，類最大掠的集帝群有屆幾千備臺服仗務(wù)器厘，并絞且服要務(wù)于料多個漂Go培og躁le裳服務(wù)武，比懂如G縱oo吃gl組e搜桶索。禿但由求于核GF班S主積要為租搜索系而設(shè)際計，端所以考不是蠶很適旁合新覽的一占些G趟oo算gl貨e產(chǎn)孟品，遙比Y式ou回Tu欺be杰、G衛(wèi)ma城il歌和更壘強調(diào)限大規(guī)我模索頸引和削實時優(yōu)性的哥Ca懇ff夫ei眨ne敵搜索煤引擎嫂等冶，所進以G秩oo枕gl跑e已請經(jīng)在往開發(fā)啊下一怒代G斬FS振，代豬號為棒"C忍ol習os物su床s"距，并收且在砌設(shè)計威方面韻有許炭多不榴同，島比如弊：支蘇持分夫布式布Ma逢st評er段節(jié)點穴來提弄升高陣可用死性瘡并能為支撐從更多走文件塞，C爬hu蕩nk嘉節(jié)點肌能支日持1狗MB周大小特的c混hu浴nk趨以支禮撐低寸延遲訂應(yīng)用思的需歐要。探Ch蕩ub瘋by壽簡單饞的來貌說，錘Ch起ub棵by羨屬擇于分陳布式睜鎖服站務(wù)，卷通過歷C釘hu串bb低y，朱一個江分布好式系蹤統(tǒng)中進的上廟千個剃cl尊ie發(fā)nt悉都能艘夠?qū)δ逃谀郴捻椯Y掘源進屑行"殲加鎖襯"或酬者"泉解鎖龍"，孕常用驅(qū)于B煙ig單Ta勺bl斤e的暢協(xié)作壩工作刊，在金實現(xiàn)烏方面插是通帖過吐對文稼件的怒創(chuàng)建鈔操作段來實紙現(xiàn)"躍加鎖濫"，爪并基字于著墳名科污學家割Le供sl宴ie愿L眼am椒po目rt藝的P乘ax河os發(fā)算法獸。銷Pr吩ot萄oc刪ol矮B男uf舊fe掙r專Pr績ot給oc夠ol所B尺uf齒fe單r，鑒是G州oo欣gl胖e內(nèi)舟部使名用一肢種語吩言中皇立、友平臺繩中立哲和可捐擴展河的序喇列化振結(jié)構(gòu)玉化數(shù)至據(jù)的詳方式竄，并準提供驗J甘av爛a、內(nèi)C+為+饑和役Py滔th違on戰(zhàn)這碧三種司語言敬的實喚現(xiàn)，贈每一噴種實冶現(xiàn)都燦包含裁了相趟應(yīng)語果言的磁編譯宮器以凍及庫俊文件首，而擴且它廳是一歪種二漂進制緩的格顏式，歪所以充其速映度是任使用負X輩ML繭進撐行數(shù)直據(jù)交罷換的詳10捎倍左氣右。帥它主市要用潔于兩禽個方牙面：虧其一糠是R朋PC忌通信集，它年可用勞于分匙布式蠻應(yīng)用劍之間乏或者黨異構(gòu)須環(huán)境胳下的什通信增。其宇二是罩數(shù)據(jù)而存儲跌方面蠻，因悶為它迎自描件述，員而危且壓右縮很煮方便糖，所若以可少用于朵對數(shù)艙據(jù)進毅行持撈久化愈，比蔑如存遞儲日雙志信缺息，鎮(zhèn)并可于被M滅ap腳R讓ed真uc葬e程種序處礦理。叉與P泡ro夸to雀co挪l魔Bu載ff罪er陸比較醋類似罪的產(chǎn)維品還守有F睜ac濱eb杏oo舌k的產(chǎn)T閑hr圾if乳t糊，而慮且已Fa溉ce郵bo猴ok搏號竹稱T厚hr戲if勾t在灣速度黎上還教有一村定的余優(yōu)勢拌。盯分布哄式大淡規(guī)模鴉數(shù)據(jù)顯處理均Ma當pR虎ed它uc悠e察首先奪，在釘Go嚷og嶼le薄數(shù)據(jù)走中心盼會有鳥大規(guī)容模數(shù)籌據(jù)需遇要處蛙理，勵比如召被網(wǎng)篩絡(luò)爬羨蟲(賭We蓬b漲Cr鬼aw尤le盛r)前抓取鑒的大順量網(wǎng)斜頁等態(tài)。由償于這鞋些數(shù)塵據(jù)很巧多都芒是P俗B級蘋別，跪?qū)е碌忍幚頊毓ぷ鬈埐坏米g不盡停可能曉的并差行化財，而饞Go砌og悲le宋為了暖解決努這個斷問題績，引通入了汪M撕ap角Re么du扒ce焰這個聲編程肝模型旗，M左ap躬Re模du崇ce伯是源礎(chǔ)自函煉數(shù)式蹈語言寺，主鹽要通耗過"濟Ma嫩p(挖映射改)"鏟和"顧Re常du得ce攀(化辛簡)輩"這埋兩個丑步驟葬來并股行處白理大蓬規(guī)樓模的遮數(shù)據(jù)淺集。效Ma濕p會請先對分由很猴多獨摩立元詳素組全成的饒邏輯燦列表遷中的犯每一奉個元儲素進蕩行指陷定的午操作在，且跪原始于列表醫(yī)不會樓被更汁改，眠會創(chuàng)刑建多挪個新鍵的列厭表來姐保存穴Ma篩p的塵處理搶結(jié)愁果。受也就辮意味債著，炭Ma經(jīng)p操翅作是轎高度寨并行核的。犯當M錫ap墻工作豐完成察之后璃，系箏統(tǒng)會陣先對陪新生口成的則多個憂列表無進行番清理冷(S灑hu伸ff賀le弓)和禮排序包，之采后會水這些乞新創(chuàng)茅建的績列表羅進缸行R李ed鍋uc矮e操肉作，迷也就鼠是對穩(wěn)一個置列表濤中的躍元素持根據(jù)吃Ke染y值紀進行陣適當劉的合芽并。啟下圖頑為M逆ap索Re紫du傾ce氧的運伏行機墊制：襲圖2瓜.綢Ma蠢pR大ed免uc型e的末運行外機制重(參院[1即9]原)蠶接下糟來，簡將根鑒據(jù)上長圖來購舉一塑個M猛ap會Re晶du億ce愧的例昨子：慮比如宜，通皆過搜梳索S堤pi濕de常r將陡海量孟的W那eb咬頁面廳抓取輩到本轟地的桐GF范S集陽群中扣，然絨后I賤nd結(jié)ex搖系興統(tǒng)將簡會對印這個兇GF舒S集諒群中紛多個來數(shù)據(jù)農(nóng)Ch也un罩k進豎行平抓行的糖Ma睬p處圍理，和生成較多個場Ke那y為隸UR慶L，援va顏lu叨e為湯ht蠶ml化頁面淚的鍵繁值對廳(K悠ey趣-V答al劑ue臥M譜ap軌)，姓接著闊系統(tǒng)漁會對絮這些使剛生亂成的翻鍵值遣對進派行S歲hu側(cè)ff唉le記(清校理)級，之敘后系懇統(tǒng)會格通過芽Re牛du州ce吹操作修來根戶據(jù)相生同的艷ke角y值愚(也轉(zhuǎn)就是慣UR協(xié)L)足合并編這些螞鍵決值對苦。灶最后霉，通努過M礦ap府Re注du茂ce伴這么惹簡單殘的編雕程模停型，丈不僅池能用太于處芝理大郊規(guī)模丈數(shù)據(jù)濃，而沃且能雹將很愧多繁綱瑣的燥細節(jié)脆隱藏柴起來紐，比本如自圖動并晝行化霞，負樸載均堆衡和糟機器唉宕逮機處膠理等能，這前樣將東極大賓地簡沃化程洪序員慣的開缸發(fā)工驚作。隨Ma字pR灘ed裙uc瞎e可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