Tokutek宣布了用于MongoDB的新一致性算法

Tokutek已经宣布，将致力于一种新的一致性算法，目标是替代MongoDB现有的群首选举算法。该算法名为Ark，Tokutek正在其MongoDB分支TokuMX中开发，并使用它解决MongoDB现有算法中的若干问题。

该算法的设计在很大程度上受到了Raft和Paxos算法的影响，其目标是提供同样可验证的强一致性保证。与Raft不同，它实现了拉式异步复制模型，这使它能够支持MongoDB的架构和编程模型。开发人员声称，这

……支持更广泛的客户端语义，允许应用程序开发人员在安全性和延迟之间选择一个平衡点。此外，Ark支持不同的复制拓扑，如链式复制和多数据中心复制，与Raft同步推式模型的做法相比，这有更大的灵活性。

Tokutek解释了需要新算法的理由，它指出了MongoDB现有的群首选举算法的两个问题。首要问题是一个正确性问题。在宣布Ark的博文中，Zardosht Kasheff指出，成功实现majority write concern的更新也可能回滚。

我们的主要目标是修改选举协议，使TokuMX成为一个真正的CP系统。就是说，在面对网络分区时，TokuMX将保持一致性。这样做意味着，在面对一个网络分区时，可以确保任何成功实现acknowledged级别majority write concern的写操作永远不会丢失。对于TokuMX和MongoDB而言，现在并不是这种情况。

Tokutek关注的第二个问题是一个可用性问题。在相应的技术报告中，Zardosht与合著者Leif Walsh解释说，MongoDB副本集可能会有30秒钟不可用，在故障转移期间或者会更长。

在任何一个30秒里，MongoDB的选举协议允许一个成员在多次选举中不投“是”。……在实践中，这样一个30秒的阀值可能会有问题，尤其是如果选举失败：这必然会导致副本集至少30秒钟不可用，如果后续选举失败则可能会更长。

Ark通过开发利用TokutekDB的全局事务标识符（GTID）解决了这些缺陷。GTID包含一对64位整数（term，opid），其中，每次在主副本上的操作提交时，opid就会加1，而每次选定一个新的主副本时，term就会加1，而且这时还会将opid置为0。GTID中的term与Raft协议中term概念服务于相同的目的，这种相似性允许Ark采用许多与Raft相同的解决方案来提供强一致性保证。

由于Ark是一种在真实数据库系统中工作的一致性协议实现，它也证实了Raft一致性算法的灵活性。以安全的方式调整Raft使它适合MongoDB的架构和编程模型相对简单些，而且我们认为这是Raft的一个重要特征。

GitHub上提供了一个Ark的开发分支，Tokutek正积极地征求关于设计和实现的反馈。

查看英文原文：Tokutek Announces New Consensus Algorithm for MongoDB