时间戳服务器：XiaoMi Chronos
Chronos，在古希腊语意为时间，是小米公司开发的实现高可用、高性能、提供全局唯一而且严格单调递增timestamp的服务。
Chronos 采用主备架构，主服务器挂了以后备服务器迅速感知并接替服务，从而实现系统的高可用。服务端使用Thrift框 架，经测试每秒可处理约60万次RPC请求，客户端单线程每秒可请求6万次(本地服务器)，保证高性能与低延时。全局只有唯一的 ChronosServer提供服务，分配的timestamp保证严格单调递增，并且将已分配的值持久化到ZooKeeper上，即使发生 failover也能保证服务的正确性。
原理
Chronos依赖ZooKeeper实现与HBase类 似的Leader Election机制，ChronosServer启动时将自己的信息写到ZooKeeper的Master临时节点上，如果主服务器已经存在，那么就记 录到BackupServers节点上。一旦Master临时节点消失(主服务器发生failover)，所有备服务器收到ZooKeeper通知后参与 新一轮的选主，保证最终只有一个新的主服务器接替服务。
ChronosServer运行时会启动一个Thrift服务器，提供getTimestamp()和getTimestamps(int)接口， 并且保证每次返回的timestamp都是严格单调递增的。返回的timestamp与现实时间有基本对应关系，为当前Unix time乘以2的18次方(足够使用1115年)，由于我们优化了性能，所以如果存在failover就不能保证这种对应关系的可靠性。
ChronosClient启动时，通过访问ZooKeeper获得当前的主ChronosServer地址，连接该服务器后就可以发送 Thrift RPC请求了。一旦主服务器发生failover，客户端请求失败，它会自动到ZooKeeper获得新的主ChronosServer地址重新建立连 接。
使用
Chronos服务端
- 进入chronos-server目录，通过
mvn clean package -DskipTests编译源码。 - 进入target里面的conf目录，编辑chronos.conf，填写依赖的ZooKeeper配置。
- 进入target里面的bin目录，执行
sh ./chronos.sh既可运行ChronosServer。
Chronos客户端
- 进入chronos-client目录，通过
mvn clean package -DskipTests编译源码。 -
客户端在pom.xml添加chronos-client的依赖(请使用对应的Thrift版本)。
<dependency> <groupId>com.xiaomi.infra</groupId> <artifactId>chronos-client</artifactId> <version>1.2.0-thrift0.5.0</version> </dependency>
-
创建ChronosClient对象，如
new ChronosClient("127.0.0.1:2181", "default-cluster")。 - 发送RPC请求，如
chronosClient.getTimestamp()或chronosClient.getTimestamps(10)。
快速体验
- 参考ZooKeeper文档，编译ZooKeeper并运行在127.0.0.1:2181上。
- 获得chronos源代码，执行
mvn clean packge -DskipTests编译(需要安装Thrift)。 - 进入chronos-server的bin目录，执行
sh ./chronos.sh运行ChronosServer。 - 进入chronos-client目录，执行
mvn exec:java -Dexec.mainClass="com.xiaomi.infra.chronos.client.ChronosClient" -Dexec.args="127.0.0.1:2181 default-cluster"。
场景
- 提供全局严格单调递增的timestamp，用于实现Percolator等全局性事务。
- 提供全局唯一的值，相比snowflake不依赖NTP服务，并且提供failover机制。
工具
- 提供list_servers.rb脚本，可监控当前的所有运行的ChronosServer状态。
- 提供translate_timestamp.rb脚本，可将timestamp转化为可读的世界时间。
- 提供process_benchmark_log.rb脚本，可处理Benchmark程序产生的日志。
测试
- 性能测试
| 客户端线程数 | 平均QPS | 平均Latency(毫秒) | 平均Failover时间(秒) | 服务端总QPS |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 10792.757 | 0.093 | 3.056 | 32378.271 |
| 10 | 7919.679 | 0.127 | 3.053 | 237590.370 |
| 20 | 6676.801 | 0.164 | 3.952 | 400788.060 |
| 50 | 3954.026 | 0.255 | 4.044 | 593103.900 |
| 100 | 1791.251 | 0.605 | 5.470 | 537375.300 |
| 50(最优) | 3993.749 | 0.251 | 0.000 | 599062.350 |
- Failover测试
持续杀掉ChronosServer和ZooKeeper进程没有发现正确性问题，failover时间符合预期。
注意，Failover时间可通过ZooKeeper的tickTime和Chronos的sessionTimeout来设置，线上部署时应配合Supervisor或者God来监控和拉起服务。