分布式KV

简历描述

分布式 Key-Value 存储系统 - Golang

  • 基于 Raft 协议实现多节点自动选主与故障恢复，Leader 选举平均耗时 < 200ms，故障恢复时间 < 1s（3 节点集群）
  • 通过 ReadIndex 机制优化线性化读，降低 P99 延迟从 50ms → 15ms。
  • 持久化层集成 PebbleDB，支持高吞吐写入与压缩优化。引入 Redis 热点缓存，降低高频访问数据的尾延迟。
  • 定期快照压缩（默认每10000条），减少日志回放开销与存储占用。
  • 原生支持 Kubernetes，通过 StatefulSet + Headless Service 实现节点动态注册与服务发现。
  • 支持分区路由 与 Region 分裂 （阈值64MB），实现水平扩展与负载均衡。

参考

TiKV Storage

TiKV 架构

Partitioned Raft KV 原理解析

TiKV RocksDB

Raft in TiKV diagram

TiKV Storage diagram

问题

基于 Raft 协议实现多节点自动选主与故障恢复，Leader 选举平均耗时 < 200ms，故障恢复时间 < 1s（3 节点集群）

  1. Raft 的核心流程是怎样的？和 Paxos 有什么区别？
  2. Leader 是如何选出来的？你是如何测得“平均耗时 < 200ms”？，是多台物理机部署的结果吗
  3. 什么情况下Leader会崩溃？
  4. Raft 中 Leader 崩溃后怎么恢复？你是怎么实现 <1s 的恢复时间？
  5. 3 节点下 Raft 的容错上限是多少？什么情况下系统不可用？
  6. 如果网络分区发生，Raft 如何保证一致性？你有模拟过网络分区测试吗？
  7. Raft 中如何处理脑裂问题？

通过 ReadIndex 机制优化线性化读，降低 P99 延迟从 50ms → 15ms。

  1. 有考虑时钟漂移的问题吗？
  2. ReadIndex 是什么？它是怎么保证线性一致性的？
  3. 与传统的“通过 Leader 写空日志”读方式比，ReadIndex 有什么优势？
  4. ReadIndex 和 Lease Read 区别？为何选择 ReadIndex？
  5. 你是如何测量并优化 P99 延迟的？压测工具和测试流程是？
  6. 线性读和弱一致读有什么区别？是否支持弱一致性读取？

持久化层集成 PebbleDB，支持高吞吐写入与压缩优化。引入 Redis 热点缓存，降低高频访问数据的尾延迟。

  1. 为什么选择 Pebble 而不是 RocksDB？它们的差异是什么？
  2. Pebble 是基于 LSM-Tree 的，它在写入性能上的优势体现在哪？
  3. WAL的落盘怎么做，遇到断电问题怎么解决，这个日志具体是写在哪里的？
  4. 压缩策略你是如何配置的？是否手动调优过？
  5. Redis 缓存是如何集成的？缓存一致性怎么保证？
  6. 测试的时候，数据量大概有多少
  7. 如何识别热点数据？是否使用了 TTL、LRU、LFU 等策略？
  8. 你有测过 Redis 缓存命中率吗？提升了多少尾延迟？

定期快照压缩（默认每10000条），减少日志回放开销与存储占用。

  1. Raft 快照的触发机制是？你怎么选“10000 条”这个阈值的？
  2. 快照如何生成与持久化？是同步写还是异步？
  3. 如果在快照过程中宕机怎么办？是否支持快照恢复中断续传？
  4. 快照文件与日志的管理机制？如何避免双写冲突？
  5. 日志回放慢的问题具体是怎么暴露的？优化效果如何？

原生支持 Kubernetes，通过 StatefulSet + Headless Service 实现节点动态注册与服务发现。

  1. 动态注册和服务发现怎么做的？
  2. 为什么使用 StatefulSet 而不是 Deployment？
  3. Headless Service 在这里的作用是什么？与普通 Service 有什么区别？
  4. Raft 节点之间如何自动发现对方？Pod 重启或 IP 变化如何处理？
  5. 在 K8s 中如何实现挂掉的 Leader 自动重新加入集群？
  6. 是否使用 PVC 实现状态持久化？怎么保证数据不丢失？
  7. 你有做过滚动升级吗？升级期间如何保障服务可用性？

支持分区路由 与 Region 分裂（阈值64MB），实现水平扩展与负载均衡。

  1. 你是如何做分区设计的？基于 Key Hash 还是 Range？
  2. Region 分裂的逻辑是什么？阈值 64MB 是如何定的？
  3. 分裂后如何更新路由信息？客户端如何感知变更？
  4. Region 重叠或热点 Region 怎么处理？有没有做 Rebalance？
  5. 分裂操作是否阻塞写入？如何避免写时抖动？
  6. 支持 Region 合并吗？什么时候会触发？

通用问题

  1. 你这个项目更偏向 TiKV 还是 Etcd 的设计？主要参考了哪些系统？
  2. 整体 QPS 或写入吞吐你测试过吗？是如何压测的？
  3. 故障模拟做过哪些？节点宕机、网络延迟、磁盘满？
  4. 如果现在扩展到 100+ 节点，有哪些设计需要调整？
  5. 这个系统目前支持哪些客户端操作？Put/Get/Delete？事务？TTL？
  6. 和 Etcd、Redis Cluster、TiKV 等系统相比你的设计优劣点在哪里？