随着互联网的发展,现在的Web服务的用户数量越来越多,且来自世界各地。同时,许多全球性的Web服务需要根据热点位置的变化进行自我调整以实现更高的吞吐和更低的延迟。为了实现高吞吐和低延迟,通常的做法是在世界各地不同的数据中心部署只服务于当地的Web服务。但多个不同的服务意味着更高的管理、维护代价,同时也难以实现数据的即时互通,无法支持需要全球化高可用和强一致的系统,例如国际购物网站、国际金融交易系统等。因此这些系统来说,要再能够适应客户端热点特征的变化是一件非常有挑战性的工作。要实现高可用和一致性,当前最成熟的方案是实现Paxos或其变种协议。Paxos协议要实现集群的迁移一般是使用重配置过程,但这个过程耗时长且过程中无法处理客户端请求,实现效果并不好。因此,本文提出了一种新的一致性协议MPaxos,在实现高可用和一致性的同时,也充分针对全球化部署和频繁变动的负载进行了优化。MPaxos迁移集群时不使用重配置过程,而是使用了独创的重组过程,使得不同数据中心之间的集群迁移非常迅速,同时不丢失低延迟和高吞吐的特性。MPaxos的主要贡献如下:1.基于无主的Paxos协议提出了MPaxos协议,引入了工作集群的概念。工作集群是当前参与投票的节点集合,是MPaxos集群的子集,工作集群中的节点数W满足W=2F+1(F为可容错个数)。这样,通过引入工作集群,可以将F与N(N为MPaxos总节点数)解耦,允许更多的节点被部署且不影响协议的效率。2.提出了用于调整工作集群的重组过程。重组的过程是去中心化的,同时避免了活锁的发生,使得迁移的过程非常短,对吞吐和延迟的影响缩减到了最小。3.分离了不同的数据使用的工作集群,每个数据对象拥有一个工作集群,因此允许每个对象根据自身的负载情况调整自己的工作集群到最优。4.提出了适用于MPaxos的调度框架,可以计算出在给定负载下的最优工作集群成员。本文在开源的一致性协议框架Paxi中实现了MPaxos,并通过大量的实验证明了MPaxos在广域网环境下表现优异。