distributed system.txt

// list of distributed system questions
// TL;DR

1、为什么需要分布式系统？

2、分布式系统需要面对的问题有哪些？

3、简单描述下CAP理论？举例说明CA对应什么系统，CP对应什么系统，AP对应什么系统？
    CA不保证分区容忍性，对应的是本地数据库系统，本地文件系统等。但是C和A本身是
    对立的两个概念，本地数据库已经不是分布式系统了。
    CP不保证可用性，常见的如分布式数据库，大多数的分布式一致性协议等
    AP则不保证数据的一致性，常见的如NoSQL数据库，DNS系统等

4、什么是2PC？
    (tips:协调者发送canCommit，当执行者回复ack后，事务提交；
     问题在于，当第一步执行者回复ack后，执行者会blocking等待，如果这时协调者crash，
     那么整个系统将不可用)

5、什么是3PC？
    (tips:3PC为了解决2PC的blocking问题，引入pre-commit阶段
     1、在participant转为pre-commit状态前，coordinator crash，那么事务可以安全的abort
     2、在partitipant转为pre-commit状态后，coordinator crash，那么新的coordinator启动后，
        通过询问其他participant的状态，如果全部为pre-commit，那么事务可以安全提交；如果状态
        不一致，那么需要abort transaction)

6、什么是leader 选举？

7、简单描述下paxos算法，它解决了什么问题？

8、简单描述下raft算法，它和paxos算法有哪些区别？

9、什么是一致性哈希，它解决了什么问题？使用时又有什么需要注意的？
    (tips：具体的计算过程是怎样，是否需要搬迁数据)

10、一般主机保活探测用什么技术实现？

11、常用的负载均衡算法有哪些？

12、集群NAS相比多节点NAS分别挂载有哪些好处？
	(tips：1、统一的命名空间，用户不用考虑目录或挂载点的安排
	2、统一管理，高效的故障切换和在线迁移)

13、bloom filter 有什么缺点？
    (tips：1、查询性能弱，这个主要是因为需要多次hash计算
     2、空间利用率低，和 cuckoo filter相比
     3、不支持反响删除操作，基本用于只读场景下
     4、不支持计数操作)

14、分布式系统中一个需要解决的问题是将 partial-failure 转换为 fail-stop failure，
    因为在常见的心跳设计有时只考虑链接的稳定性和进程的存在性，而忽视了进程真正的服务能力，
    当遇到partial failure时，因为无法通过心跳检测到异常，所以整个服务处于亚健康状态。
    这种情况下，直接让异常进程退出，通过其他机制(如，一致性协议)来恢复服务可能更好

15、分布式系统中可以使用mlock算法来保证请求的QoS

16、分布式唯一ID生成算法，常用的有facebook开源的雪花算法，还有国内开源的mist薄雾算法。
    雪花算法中使用了时间戳，在遇到时间回退时，有可能会产生相同ID，且整个ID的区间比较小，
    时间戳也只能保证使用70年。
    薄雾算法没有使用时间戳，没有时间回退的问题。但是当程序重启后，再次运行，其基准计数有可能
    相同，导致有可能ID重复。薄雾算法产生的ID空间更大，每天使用10亿，能使用300年。
    so，算法各有优劣，需要权衡使用。

17、raft 和 multi-paxos算法的区别
    (1)raft算法要求，所有请求都是串行的发送给leader节点，而multi-paxos则可以并发的发送到多个节点
    (2)raft的选主算法中，只有拥有最全的日志节点才能当选

18、简单的master-slave模型，在master故障后，slave提升为master有两个问题，一是异步同步算法下，有可能有数据还没同步完成，
    二是，新的master带来的单点问题；如果使用强同步模型，那么性能会降低；如果一个master对应多个slave，那么在master掉线后，
    又有多个slave的选举问题。
    raft等算法都是基于 Replicated State Machine 模型，在各个节点间同步log

19、什么是脑裂？
    (tips：即因为网络等其他原因，导致集群或者某个服务出现两个primary对外提供服务，
     常用的paxos等算法中，会通过选举+版本控制的方法来避免这一情况出现)