분산 잠금 및 거래 처리 : PHP 분산 시스템 개발의 주요 기술 문제

최신 네트워크 응용 프로그램에서 분산 시스템이 점점 더 중요 해지고 있습니다. 비즈니스의 지속적인 성장과 사용자 수가 증가함에 따라 단일 아키텍처의 한계가 점점 더 명백 해지고 있으며 점점 더 많은 기업이 시스템을 여러 마이크로 서비스 나 모듈로 분할하도록 선택합니다. 그러나 분산 시스템에서는 분산 잠금 장치와 분산 트랜잭션이 두 가지 주요 문제이며 시스템의 안정성과 일관성에 중요합니다. 이 기사는이 두 가지 문제, 특히 PHP 개발에서이를 다루는 방법을 자세히 살펴볼 것입니다.

분산 잠금의 필요성

분산 시스템에서 여러 서비스가 공유 리소스에 동시에 액세스하고 운영 할 수 있습니다. 예를 들어, 두 사용자는 마지막 항목을 동시에 구매하려고 시도 할 수 있습니다. 적절한 제어 메커니즘이 없으면 과매도와 같은 문제로 이어질 수 있습니다. 분산 잠금 장치는 하나의 작업 만 동시에 특정 리소스에 액세스 할 수 있도록하여 데이터 불일치를 피합니다.

분산 자물쇠가 작동하는 방법

분산 잠금 장치는 일반적으로 Redis, Zookeeper 등과 같은 원자 작업을 지원하는 일부 데이터 스토리지에 의존합니다.이 시스템은 SETNX (존재하지 않으면 설정) 작업을 지원하므로 분산 잠금의 기능을 실현합니다.

 
function acquireLock($lockName, $timeout) {
    $redis = new Redis();
    $redis->connect('127.0.0.1', 6379);
    $isLocked = $redis->set($lockName, 1, ['nx', 'ex' => $timeout]);
    return $isLocked;
}

function releaseLock($lockName) {
    $redis = new Redis();
    $redis->connect('127.0.0.1', 6379);
    $redis->delete($lockName);
}

위의 코드에서`acquirelock '함수는 잠금을 획득하려고 시도하고 성공하면 True를 반환합니다. `releaselock '기능은 잠금을 해제하는 데 사용됩니다. 시간 초과 시간을 설정하면 교착 상태 문제를 방지 할 수 있습니다.

분산 거래의 도전

분산 잠금 장치와 달리 분산 트랜잭션은 트랜잭션의 원자력, 일관성, 격리 및 지속성 (산)에 중점을 둡니다. 여러 서비스에는 여러 데이터베이스의 운영이 포함되기 때문에 분산 시스템에서는 특히 어렵습니다. 각 데이터베이스는 효과적이어야하며 모든 성공 또는 모두 실패합니다. 이것은 분산 거래에서 "2 단계 커밋"(2pc)과 같은 프로토콜을 소개합니다.

2 단계 제출 프로토콜 (2PC)

2 단계 커밋 프로토콜은 분산 시스템의 모든 트랜잭션의 일관성을 보장하는 메커니즘입니다. 준비 단계와 제출 단계의 두 단계로 나뉩니다. 준비 단계에서 코디네이터는 모든 참가자에게 거래를 제출할 수 있는지 묻습니다. 제출 단계에서 참가자는 결국 작업을 제출하거나 롤백합니다. 이 프로토콜은 강력한 일관성을 보장하지만 성능 병목 현상 및 단일 포인트 고장에도 문제가있을 수 있습니다.

PHP에서의 구현

PHP는 분산 트랜잭션을 기본적으로 지원하지는 않지만 일부 타사 라이브러리 또는 메시지 대기열을 통해 유사한 기능을 구현할 수 있습니다. 예를 들어, RabbitMQ와 같은 메시지 대기열은 거래를위한 안정적인 전달 채널로 사용할 수 있습니다.

 
use PhpAmqpLib\Connection\AMQPStreamConnection;
use PhpAmqpLib\Message\AMQPMessage;

function sendMessage($data) {
    $connection = new AMQPStreamConnection('localhost', 5672, 'user', 'password');
    $channel = $connection->channel();

    $channel->queue_declare('task_queue', false, true, false, false, false, []);
    
    $msg = new AMQPMessage(json_encode($data), [
        'delivery_mode' => AMQPMessage::DELIVERY_MODE_PERSISTENT,
    ]);

    $channel->basic_publish($msg, '', 'task_queue');
    
    $channel->close();
    $connection->close();
}

이 코드에서`sendMessage '함수는 데이터를 RabbitMQ 대기열로 보냅니다. 각 작업을 메시지로 변환하면 복잡한 분산 거래 관리에 의존하지 않고 문제가 발생하면 다시 시도 할 수 있습니다.

요약

PHP 분산 시스템의 개발에서 분산 잠금 및 분산 트랜잭션은 두 가지 중요한 기술 지점입니다. 분산 잠금 장치 및 RabbitMQ를 구현하기 위해 Redis와 같은 기존 도구 및 기술을 합리적으로 사용하여 분산 거래를 처리하기 위해 개발자는 이러한 문제를 효과적으로 해결하고 시스템의 안정성과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 개념을 이해하는 것은 점점 더 복잡한 마이크로 서비스 아키텍처의 개발자에게 특히 중요합니다.