2020年云南南方电网招聘考试计算机专业考点：通信协议

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1. 通信协议

客户端和主服务器之间的通信是通过KeepAlive握手协议来维持的，图2-10就是这一通信过程的简单示意图。
图2-10中从左到右时间在增加，斜向上的箭头表示一次KeepAlive请求，斜向下的箭头则是主服务器的一次回应。M₁、M₂、M₃ 表示不同的主服务器租约期。C₁、C₂、C₃则是客户端对主服务器租约期时长做出的一个估计。KeepAlive是周期发送的一种信息，它主要有两方面的功能：延迟租约的有效期和携带事件信息告诉用户更新。主要的事件包括文件内容被修改、子节点的增加、删除和修改、主服务器出错、句柄失效等。正常情况下，通过KeepAlive握手协议租约期会得到延长，事件也会及时的通知给用户。但是由于系统有一定的失效概率，引入故障处理措施是很有必要的。通常情况下系统可能会出现两种故障：客户端租约期过期和主服务器故障，对于这两种情况系统有着不同的应对方式。
1.客户端租约过期
刚开始时，客户端向主服务器发出一个KeepAlive请求（图2-10中的1），如果有需要通知的事件时则主服务器会立刻做出回应，否则主服务器并不立刻对这个请求做出回应，而是等到客户端的租约期C₁快结束的时候才做出回应（图2-10中的2），并更新主服务器租约期为M₂。客户端在接到这个回应后认为该主服务器仍处于活跃状态，于是将租约期更新为C₂并立刻发出新的KeepAlive请求（图2-10中的3）.同样的，主服务器可能不是立刻回应而是等待C₂接近结束，但是在这个过程中主服务器出现故障停止使用。在等待了一段时间后C₂到期，由于没有收到主服务器的回应，系统向客户端发出一个危险（Jeopardy）事件客户端清空并暂时停用自己的缓存，从而进入一个称为宽限期（Grace Period）的危险状态。这个宽限期默认是45秒。在宽限期内，客户端不会立刻断开其与服务器端的联系，而是不断的做探询。图2-10中心的主服务器很快重新选出，当它接到客户端的第一个KeepAlive请求（图2-10中的4）时会拒绝（图2-10中的5），因为这个请求的纪元号（Epoch Number）错误。不同的主服务器的纪元号不想同。客户端的每次请求都需要这个号来保证处理的请求是针对当前的主服务器。客户端在主服务器拒绝之后会使用新的纪元号来发送KeepAlive请求（图2-10中的6）。新的主服务器接受这个请求并立刻做出回应（图2-10中的7）。如果客户端接收到这个回应的时间仍处于宽限期内，则系统会恢复到安全状态，租约期更新为C₃。如果在宽限期未接到主服务器的相关回应，则客户端终止当前的会话。
2.主服务器出错
在客户端和主服务器端进行通信时可能会遇到主服务区故障，图2-10就出现了这种情况。正常情况下旧的主服务器出现故障后系统会很快的选举出新的主服务器新选举的主服务器在完全运行前需要经历以下九个步骤。

1. 产生一个新的纪元号以便今后客户端通信时使用，这能保证当前的主服务器不必处理针对旧的主服务器的请求。
2. 只处理主服务器位置相关的信息，不处理会话相关的信息。
3. 构建处理会话和锁所需的内部数据结构。
4. 允许客户端发送KeepAlive请求，不处理其他会话相关的信息。
5. 向每个会话发送一个故障事件，促使所有的客户端清空缓存。
6. 等待直到所有的会话都收到故障事件或会话终止。
7. 开始允许执行所有的操作。
8. 如果客户端使用了旧的句柄则需要为其重新构建新的句柄。
9. 一定时间段后（一分钟），删除没有被打开过的临时文件夹。

如果这一过程在宽限期内顺利完成，则用户不会感觉到任何故障的发生，也就是说新旧主服务器的替换对于用户来说是透明的，用户感觉到的仅仅是一个延迟。使用宽限期的好处正是如此。
在系统实现时，Chubby还是用了一致性客户端缓存（Consistent Client-Side Caching）技术，这样做的目的是减少通信压力，降低通信频率。在客户端保存一个和单元上数据一致的本地缓存，这样需要时客户可以直接从缓存中取出数据而不用再和主服务器通信。当某个文件数据或者元数据需要修改时，主服务器首先将这个修改阻塞；然后通过查询主服务器自身维护的一个缓存表，向所有对修改的数据进行了缓存的客户端发送一个无效标志（Invalidation）；客户端收到这个无效标志后会返回一个确认（Acknowledge），主服务器在收到所有的确认后才解除阻塞并完成这次修改。这个过程的执行效率非常高，仅仅需要发送一次无效标志即可，因为主服务器对于没有返回确认的节点就直接认为其是未缓存的。

爱国不能停留在口号上

古往今来，任何一个有作为的民族都以自己的独特精神著称于世。爱国主义精神既是维护祖国统一、民族团结的精神纽带，是中华民族自立于世界民族之林的重要标识，也是文化软实力的重要组成部分。

今天的中国创造了令世人瞩目的奇迹，日益走近世界舞台的中央，但硬实力和软实力并不完全匹配。落后就要挨打，贫穷就要挨饿，失语就要挨骂。经过几代人不懈奋斗，前两个问题基本得到解决，但“挨骂”问题尚未得到根本解决。

例如，一些人宣传历史虚无主义，抹黑党史和国史、诋毁革命领袖和英雄人物，试图挖掉爱国主义的文化根基。又如，个别国家挥舞价值观大棒，设置了一个个“话语陷阱”;利用网络等散布“中国崩溃论”“文明冲突论”等，竭力唱衰中国，打压中国人的民族自豪感和自信心。

如同历史上解决“挨打”“挨饿”问题需要弘扬爱国主义精神一样，今天解决“挨骂”问题，同样需要大力弘扬爱国主义精神，激发勇气和智慧。当然，新征程上大力弘扬爱国主义精神，要与扩大对外开放结合起来，要同世界各国人民一道，推动构建人类命运共同体。

总之，爱国不能只是停留在口号上，而要把个体的理想同祖国的前途、把个体的人生同民族的命运紧密联系在一起，做到扎根人民、奉献国家。这是新时代中国共产党人的历史使命，也是当代中国爱国主义的鲜明主题。

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