数据中心网络中仲裁系统的可用性和一致性之间的权衡

大型分布式存储系统通常会跨服务器甚至是地理位置分散的数据中心复制数据以实现高可用性，而CAP和PACELC之类的现有理论表明，在可用性和一致性之间要进行权衡。 因此，提出最终的一致性以提供高度可用的存储系统。 但是，当前的实践主要是基于经验的，并且缺乏定量分析来确定两者之间的良好权衡。 在这项工作中，我们关注对数据中心网络中广泛使用的仲裁系统的可用性进行定量分析。 首先，提出了一个概率模型来量化典型数据中心网络的可用性：2层基本树，3层基本树，胖树和折叠式Clos，甚至是地理分布的数据中心网络。 其次，我们分析网络拓扑上的副本放置，以获得最大的可用性。 第三，我们建立可用性-一致性表，并提出一组规则以定量地在可用性和一致性之间进行权衡。 最后，通过基于蒙特卡洛的模拟，我们验证了我们提出的定量结果，并表明我们在可用性和一致性之间进行权衡的方法是有效的。