数据亲和架构--数据同步

        数据亲和架构核心要解决数据和程序的绑定问题,那么数据在进程间同步就尤为重要。因为性能的关系,增量同步是首选,全量同步只有在初始化或者出现异常的情况下,才会考虑。在流数据中,因为有时序,比较容易实现,而在静态数据中,比如文件或者数据库中,通常没有严格的时序,只有快照,要做增量比较困难。

        以物理时间流动为参照系,任何一个数据集都可以分为某个时间点的快照,以及后续的变更。而该时间点快照即视为静态数据,除非在应用层里为这些数据插入时序信息,否则是难以做增量同步的。作为一个通用解决方案,不能假设应用层会加入时序信息。在该时间点之后的变更,只要流经同步系统,系统就可以自动为这些变更增加时序,实现增量同步。于是乎,数据同步就可以被分解成两个部分,一是静态数据同步,另一个是天然的增量同步。

        将静态数据视为一个文件,那么文件的增量同步系统,如rsync和git等系统已经为我们提供现成的解决方案,完成可以借鉴。需要注意的是,和传统的二进制或者文本文件同步不一样,浮点数据具有特殊性,同样一个浮点数,可以有多种表现方式,这些值在现实中是一样的,但在二进制层面却完全不同,可能会导致无效的增量变化。幸运的是,数据库在浮点数格式化这块为我们提供了不错的方法。

        虽然数据库标准查询接口只提供快照,但主流的数据库,都额外提供了CDC系统,帮助我们捕获数据库本身数据的增量变化,事实上,数据库的binlog本身就是一个严格时序的数据流存储方式。因此数据库同步依然符合上述模式:快照+增量。而文件类型的数据存储系统,和数据库不同,可以在写入之前截获数据流来实现增量变更信息。内存类型的数据存储也是同样解决方案。

        数据同步的另外一个问题,就是一致性问题。由于同步导致数据分布在多个节点或者进程中,也因此引入中了分布式系统中,必须面对的CAP原则。具体要达到哪种程度的一致性,可以由应用层制定策略,底层架构实现对应的机制即可。

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