Dynamo: Amazon's Highly Available Key-value Store

Giuseppe DeCandia, Deniz Hastorun, Madan Jampani, Gunavardhan Kakulapati, Avinash Lakshman, Alex Pilchin, Swaminathan Sivasubramanian, Peter Vosshall, Werner Vogels, 2007, SOSP

About this paperEnglishbeside English

This paper is under a licence that does not allow it to be reproduced, so what is here is its front matter and a short abstract. Read it at the publisher's page.

Dynamo: Kho lưu trữ khóa-giá trị có tính sẵn sàng cao của Amazon

Giuseppe DeCandia, Deniz Hastorun, Madan Jampani, Gunavardhan Kakulapati, Avinash Lakshman, Alex Pilchin, Swaminathan Sivasubramanian, Peter Vosshall và Werner Vogels Amazon.com

TÓM TẮT Độ tin cậy ở quy mô khổng lồ là một trong những thách thức lớn nhất mà chúng tôi phải đối mặt tại Amazon.com, một trong những hoạt động thương mại điện tử lớn nhất thế giới; ngay cả sự cố gián đoạn nhỏ nhất cũng gây ra những hậu quả tài chính đáng kể và ảnh hưởng đến niềm tin của khách hàng. Nền tảng Amazon.com, cung cấp dịch vụ cho nhiều website trên toàn thế giới, được triển khai trên một cơ sở hạ tầng gồm hàng chục nghìn server và các thành phần mạng nằm trong nhiều trung tâm dữ liệu trên khắp thế giới. Ở quy mô này, các thành phần nhỏ và lớn liên tục gặp sự cố, và cách trạng thái bền vững được quản lý khi đối mặt với các sự cố này quyết định độ tin cậy và khả năng mở rộng của các hệ thống phần mềm.

Bài báo này trình bày thiết kế và triển khai của Dynamo, một hệ thống lưu trữ khóa-giá trị có tính sẵn sàng cao mà một số dịch vụ cốt lõi của Amazon sử dụng để cung cấp trải nghiệm “luôn hoạt động”. Để đạt được mức độ sẵn sàng này, Dynamo hy sinh tính nhất quán trong một số kịch bản sự cố nhất định. Nó sử dụng rộng rãi việc phiên bản hóa đối tượng và giải quyết xung đột có sự hỗ trợ của ứng dụng theo một cách cung cấp một giao diện mới lạ cho các nhà phát triển sử dụng.

Phân loại và Mô tả chủ đề D.4.2 [Operating Systems]: Quản lý lưu trữ; D.4.5 [Operating Systems]: Độ tin cậy; D.4.2 [Operating Systems]: Hiệu năng;

Thuật ngữ chung Thuật toán, Quản lý, Đo lường, Hiệu năng, Thiết kế, Độ tin cậy.

References

  1. Adya, A., Bolosky, W. J., Castro, M., Cermak, G., Chaiken, R., Douceur, J. R., Howell, J., Lorch, J. R., Theimer, M., and Wattenhofer, R. P. 2002. Farsite: federated, available, and reliable storage for an incompletely trusted environment. SIGOPS Oper. Syst. Rev. 36, SI (Dec. 2002), 1-14.
  2. Bernstein, P.A., and Goodman, N. An algorithm for concurrency control and recovery in replicated distributed databases. ACM Trans. on Database Systems, 9(4):596-615, December 1984
  3. Chang, F., Dean, J., Ghemawat, S., Hsieh, W. C., Wallach, D. A., Burrows, M., Chandra, T., Fikes, A., and Gruber, R. E. 2006. Bigtable: a distributed storage system for structured data. In Proceedings of the 7th Conference on USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation - Volume 7 (Seattle, WA, November 06 - 08, 2006). USENIX Association, Berkeley, CA, 15-15. Read it here
  4. Douceur, J. R. and Bolosky, W. J. 2000. Process-based regulation of low-importance processes. SIGOPS Oper. Syst. Rev. 34, 2 (Apr. 2000), 26-27.
  5. Fox, A., Gribble, S. D., Chawathe, Y., Brewer, E. A., and Gauthier, P. 1997. Cluster-based scalable network services. In Proceedings of the Sixteenth ACM Symposium on Operating Systems Principles (Saint Malo, France, October 05 - 08, 1997). W. M. Waite, Ed. SOSP '97. ACM Press, New York, NY, 78-91.
  6. Ghemawat, S., Gobioff, H., and Leung, S. 2003. The Google file system. In Proceedings of the Nineteenth ACM Symposium on Operating Systems Principles (Bolton Landing, NY, USA, October 19 - 22, 2003). SOSP '03. ACM Press, New York, NY, 29-43. Read it here
  7. Gray, J., Helland, P., O'Neil, P., and Shasha, D. 1996. The dangers of replication and a solution. In Proceedings of the 1996 ACM SIGMOD international Conference on Management of Data (Montreal, Quebec, Canada, June 04 - 06, 1996). J. Widom, Ed. SIGMOD '96. ACM Press, New York, NY, 173-182.
  8. Gupta, I., Chandra, T. D., and Goldszmidt, G. S. 2001. On scalable and efficient distributed failure detectors. In Proceedings of the Twentieth Annual ACM Symposium on Principles of Distributed Computing (Newport, Rhode Island, United States). PODC '01. ACM Press, New York, NY, 170-179.
  9. Kubiatowicz, J., Bindel, D., Chen, Y., Czerwinski, S., Eaton, P., Geels, D., Gummadi, R., Rhea, S., Weatherspoon, H., Wells, C., and Zhao, B. 2000. OceanStore: an architecture for global-scale persistent storage. SIGARCH Comput. Archit. News 28, 5 (Dec. 2000), 190-201.
  10. Karger, D., Lehman, E., Leighton, T., Panigrahy, R., Levine, M., and Lewin, D. 1997. Consistent hashing and random trees: distributed caching protocols for relieving hot spots on the World Wide Web. In Proceedings of the Twenty-Ninth Annual ACM Symposium on theory of Computing (El Paso, Texas, United States, May 04 - 06, 1997). STOC '97. ACM Press, New York, NY, 654-663.
  11. Lindsay, B.G., et. al., “Notes on Distributed Databases”, Research Report RJ2571(33471), IBM Research, July 1979
  12. Lamport, L. Time, clocks, and the ordering of events in a distributed system. ACM Communications, 21(7), pp. 558-565, 1978.
  13. Merkle, R. A digital signature based on a conventional encryption function. Proceedings of CRYPTO, pages 369–378. Springer-Verlag, 1988.
  14. Ramasubramanian, V., and Sirer, E. G. Beehive: O(1)lookup performance for power-law query distributions in peer-to-peer overlays. In Proceedings of the 1st Conference on Symposium on Networked Systems Design and Implementation, San Francisco, CA, March 29 - 31, 2004.
  15. Reiher, P., Heidemann, J., Ratner, D., Skinner, G., and Popek, G. 1994. Resolving file conflicts in the Ficus file system. In Proceedings of the USENIX Summer 1994 Technical Conference on USENIX Summer 1994 Technical Conference - Volume 1 (Boston, Massachusetts, June 06 - 10, 1994). USENIX Association, Berkeley, CA, 12-12..
  16. Rowstron, A., and Druschel, P. Pastry: Scalable, decentralized object location and routing for large-scale peer-to-peer systems. Proceedings of Middleware, pages 329-350, November, 2001.
  17. Rowstron, A., and Druschel, P. Storage management and caching in PAST, a large-scale, persistent peer-to-peer storage utility. Proceedings of Symposium on Operating Systems Principles, October 2001.
  18. Saito, Y., Frølund, S., Veitch, A., Merchant, A., and Spence, S. 2004. FAB: building distributed enterprise disk arrays from commodity components. SIGOPS Oper. Syst. Rev. 38, 5 (Dec. 2004), 48-58.
  19. Satyanarayanan, M., Kistler, J.J., Siegel, E.H. Coda: A Resilient Distributed File System. IEEE Workshop on Workstation Operating Systems, Nov. 1987.
  20. Stoica, I., Morris, R., Karger, D., Kaashoek, M. F., and Balakrishnan, H. 2001. Chord: A scalable peer-to-peer lookup service for internet applications. In Proceedings of the 2001 Conference on Applications, Technologies, Architectures, and Protocols For Computer Communications (San Diego, California, United States). SIGCOMM '01. ACM Press, New York, NY, 149-160. Read it here
  21. Terry, D. B., Theimer, M. M., Petersen, K., Demers, A. J., Spreitzer, M. J., and Hauser, C. H. 1995. Managing update conflicts in Bayou, a weakly connected replicated storage system. In Proceedings of the Fifteenth ACM Symposium on Operating Systems Principles (Copper Mountain, Colorado, United States, December 03 - 06, 1995). M. B. Jones, Ed. SOSP '95. ACM Press, New York, NY, 172-182.
  22. Thomas, R. H. A majority consensus approach to concurrency control for multiple copy databases. ACM Transactions on Database Systems 4 (2): 180-209, 1979.
  23. Weatherspoon, H., Eaton, P., Chun, B., and Kubiatowicz, J. 2007. Antiquity: exploiting a secure log for wide-area distributed storage. SIGOPS Oper. Syst. Rev. 41, 3 (Jun. 2007), 371-384.
  24. Welsh, M., Culler, D., and Brewer, E. 2001. SEDA: an architecture for well-conditioned, scalable internet services. In Proceedings of the Eighteenth ACM Symposium on Operating Systems Principles (Banff, Alberta, Canada, October 21 - 24, 2001). SOSP '01. ACM Press, New York, NY, 230-243.

Read off the page by a vision model reading the page images using olmOCR-2-7B-1025-FP8. Translated into Tiếng Việt by gpt-5, against glossary version 7. Translated from the English.