JGroups(四)

JGroups(4)

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4 Protocol Stack
4．1 Transport protocols
??? Transport protocols是指协议栈中最底层的协议，它们负责发送和接收消息。JGgroups提供了以下几种transport protocols。

4．1．1 UDP
??? JGroups中的UDP协议使用IP multicast向集群发送消息，使用UDP datagram向单个的成员发送unicast消息。启动后会打开两个socket，分别是multicast socket和unicast socket。Channel的地址是unicast socket的地址和端口号。UDP通常用于集群中的成员分布于LAN内的情况。
??? 如果使用UDP和PING做为协议栈的底层协议，那么JGroups会使用IP multicast发现集群中的成员，以及向集群发送发送消息。然而，如果IP multicast在子网间被禁用，那么可以设置UDP的ip_mcast属性为false，以便指定UDP使用多个unicast messages向集群发送消息，而不是使用multicast message。此外，还需要设置PING的gossip_系列属性，以便指定PING使用GossipRouter来发现集群中的其它成员。需要注意的是，对GossipRouter的依赖可能会导致single point of failure，而且系统的可伸缩性也比较差。
??? 在启动任何成员之前，首先要启动GossipRouter（否则成员需要处理MergeView消息用于合并subgroup的状态），例如：

/>??

??? 以上例子中stability_delay属性指定，在发送消息前等待1～1000毫秒，以避免所有的成员同时发送消息。 desired_avg_gossip属性指定发送stable messages的周期，单位是毫秒，如果是0，那么禁用周期检查。max_bytes指定了在发送stable message消息前，接收到的消息的最大字节数。

4．4．2 pbcast.FLUSH
??? 4．2 Reliable Message中介绍了保证消息可靠传输的协议，但是在某些情况下，这种保证是不够的，考虑以下情况：
集群中某个成员A向集群发送消息M1，此时A的当前View是V1={A，B，C}，也就是说A认为M1将发送到A（如果Channel.LOCAL选项是true）、B和C。正在此时，D也加入到集群中，那么D可能会，也可能不会收到M1。
通过在协议栈中配置FLUSH协议可以保证：

• 发送到V1的消息只会被传递到V1。所以以上例子中D不会收到M1。
• 在安装V2前，集群中所有的成员都收到相同的消息。例如一个集群V1={A,B,C}中，C发送了5个消息，A收到了C发送的这5个消息，但是B 只收到了其中前3个。如果此时C崩溃，那么FLUSH协议会保证，在安装V2={A,B} 前，B会收到所有C发送过的消息。在这种情况下，A会向B发送后两个消息。

  ??? 通常，在以下两种情况下需要使用FLUSH协议：

  • State transfer 当某个成员请求状态传递时，它通知其它成员停止发送消息并等待响应。接下来coordinator会将状态发送给这个成员。当该成员接收到状态后，它通知其它成员可以继续发送消息。
  • View changes 在安装新的view时，所有发送到V1的消息都会被传递到V1。

    ??? FLUSH协议通常在STATE_TRANSFER、STATE_TRANSFER 或者 GMS 协议之上。此外需要注意的时，FLUSH协议必须是协议栈的最上层协议。除了JGroups自动处理FLUSH之外，JGroups也允许开发人员显式调用 Channel.startFlush()方法发起flush。在Channel.startFlush()方法返回后，在调用 Channel.stopFlush()方法之前，可以保证集群中的所有成员不能发送消息，而且Channel.startFlush()方法调用前发送的消息都会被所有成员接收。在调用了Channel.stopFlush()方法之后，集群中的所有成员可以继续发送消息。
    ??? 如果将Channel.BLOCK属性设置为true（缺省是false），那么可以在flush阶段得到通知。如果采用poll方式，那么在某个成员调用Channel.startFlush()方法后，其它成员会收到EVENT.BLOCK消息，这些成员应该发送EVENT.BLOCK_OK消息进行响应。如果采用push方式，那么channel上注册的MembershipListener的block()方法会被调用。

    4．4．3 MERGE2
    ??? 假设由于某种原因（例如switch故障），某个集群{A,B,C,D,E}，分裂为两个子集群{A,B,C} 和{D,E}，A、B和C可以互相ping通，D和E可以互相ping通，但是A、B和C却ping不通D和E。在这种情况下，由于两个子集群独立工作，会导致这两个子集群的状态并不相同。当故障解除后，MERGE2协议会通知集群中的成员，这两个子集群将合并成一个。
    ??? 至于如何处理状态的合并，需要应用程序自己决定，这是因为JGroups并不了解集群的状态。需要注意的是，用于合并的状态的代码应该在单独的线程中执行。一种简单的处理方式是对于原来是主子集群中的成员不做任何处理，对于其它的成员则丢弃当前状态，从合并后集群的coordinator处重新获得状态。