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什么是Paxos算法? 如何實現的?

來源:千鋒教育
發布人:wjy
時間: 2022-09-30 11:52:14 1664509934

  Paxos算法是Lamport宗師提出的一種基于消息傳遞的分布式一致性算法,使其獲得2013年圖靈獎。

  三個角色? 可以理解為人大代表(Proposer)在人大向其它代表(Acceptors)提案,通過后讓老百姓(Learner)落實

  Paxos將系統中的角色分為提議者 (Proposer),決策者 (Acceptor),和最終決策學習者 (Learner): Proposer: 提出提案 (Proposal)。Proposal信息包括提案編號 (Proposal ID) 和提議的值 (Value)。

  Acceptor: 參與決策,回應Proposers的提案。收到Proposal后可以接受提案,若Proposal獲得多數Acceptors的接受,則稱該Proposal被批準。

  Learner: 不參與決策,從Proposers/Acceptors學習最新達成一致的提案(Value)。

  在多副本狀態機中,每個副本同時具有Proposer、Acceptor、Learner三種角色。

 

  基于消息傳遞的3個階段

什么是Paxos算法

  階段: Prepare階段;Proposer向Acceptors發出Prepare請求,Acceptors針對收到的Prepare請求進行Promise承諾。

  Prepare: Proposer生成全局唯一且遞增的Proposal ID (可使用時間戳加Server ID),向所有Acceptors發送Prepare請求,這里無需攜帶提案內容,只攜帶Proposal ID即可。

  Promise: Acceptors收到Prepare請求后,做出“兩個承諾,一個應答”。

  承諾1: 不再接受Proposal ID小于等于(注意: 這里是<= )當前請求的Prepare請求;

  承諾2: 不再接受Proposal ID小于(注意: 這里是< )當前請求的Propose請求;

  應答: 不違背以前作出的承諾下,回復已經Accept過的提案中Proposal ID最大的那個提案的Value和Proposal ID,沒有則返回空值。

  第二階段: Accept階段; Proposer收到多數Acceptors承諾的Promise后,向Acceptors發出Propose請求,Acceptors針對收到的Propose請求進行Accept處理。

  Propose: Proposer 收到多數Acceptors的Promise應答后,從應答中選擇Proposal ID最大的提案的Value,作為本次要發起的提案。如果所有應答的提案Value均為空值,則可以自己隨意決定提案Value。然后攜帶當前Proposal ID,向所有Acceptors發送Propose請求。

  Accept: Acceptor收到Propose請求后,在不違背自己之前作出的承諾下,接受并持久化當前Proposal ID和提案Value。

  第三階段: Learn階段; Proposer在收到多數Acceptors的Accept之后,標志著本次Accept成功,決議形成,將形成的決議發送給所有Learners。

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