圖資料庫｜正反向邊的最終一致性——TOSS 介紹

語言: CN / TW / HK
時間 2022-04-18 15:44:19

本文首發於 Nebula Graph Community 公眾號

Nebula Graph v2.6 版本當中比較重要的特性之一便是 TOSS。通過本文，我將帶你全方位瞭解 TOSS 為何物。

從一條 GO 語句說起

眾所周知，邊分為無向邊跟有向邊兩種。所以當按有向邊去探索時，就可以按正向邊 / 反向邊做遍歷，Nebula Graph 也支援這種語義。比如：

go from "101" over known reversely yield known.kdate, id($$);

上述語句從點 101 開始反向的找所有的對應鄰邊。但，當用戶使用 Nebula 插入一條邊時，命令都類似於：

insert edge known(degree) VALUES "100" -> "101":(299792458);

上述語句看上去只寫了正向邊，並沒有輸入反向邊：這是因為在 Nebula 設計時，當用戶插入一條邊時，系統會默默地在後臺寫入一條反向邊。

聊聊 Nebula Graph 如何插入一條邊

以上文的那條 INSERT 語句為例，後臺的執行流程有：

  • Nebula Console 將 INSERT
    對應的 request 發給連線的 Nebula Graph Server；
  • Nebula Graph Server 收到後，根據正向邊的資訊對應補充出反向邊的資訊，並將這個 AddEdgeRequest 分別發往正反向邊對應的主機；
  • Nebula Storage Server 收到這個 AddEdgeRequest 後，在本地（通過 raft）插入對應的邊，並將結果返回給 Graph Server；
  • Nebula Graph Server 收到兩邊的結果後，返回給 Nebula Console；

流程圖如下：

這裡，對網路 / 分散式程式設計比較熟悉的同學可能現在就看出問題了：因為 Graph 對於兩個 Storage 的呼叫使用 RPC，那麼當

INSERT

操作執行的次數足夠多，就一定會遇到一邊 RPC 成功，另一邊 RPC 失敗（超時）的情況。換句話說，可能出現一個

INSERT

正向邊成功，反向邊失敗的情況。

這種結果會反饋給客戶端：如果使用者有正反向邊屬性一致的需求，就需要對 failed 的 request 做無限重試。但是 Nebula Graph 做為一個數據庫，將資料的原子性交由外部（客戶端）來保證還是不合適的。

於是，誕生了一個需求——保證正反向邊的原子性，即變更邊時，正反邊要麼同時變更成功，要麼同時變更失敗。這便是 TOSS（Transaction on storage side）的由來，用於保證對邊進行

INSERT

、

UPDATE

或

UPSERT

操作的最終一致性。

TOSS 使用方法

隨著 Nebula v2.6.0 的釋出，TOSS 功能已經上線。但基於效能和穩定性考慮，Nebula Graph 預設將該功能設為 default disable 狀態。有正反向邊一致性需求的小夥伴們可以在 Nebula Graph Server的配置中找到

enable_experimental_feature

這個選項，將它設為 true 並重啟 graphd。如下：

--enable_experimental_feature=true

那麼之後的 INSERT / UPDATE / UPSERT 就會有一致性的保證了。（跟之前一樣做 CREATE SPACE / CREATE EDGE / INSERT / UPDATE 即可，不需要額外操作）

注：開啟 TOSS 之後，只對增量資料有效，存量資料之前有過正反邊不一致時不會得到修正。

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