分布式系統(tǒng) - 一致性及協(xié)議

分布式系統(tǒng)一致性

常見的一致性方案

一致性算法

1 Paxos

1.1 Paxos 集群角色

  • Proposer - 提出議案
  • Acceptor - 參與角色
  • Learner - 不參與提案, 接收已通過提案

1.2 提案選定流程

Prepare 階段

  • Proposer 選擇一個(gè)提案編號(hào) M，向超過半數(shù)的 Acceptor 成員發(fā)送prepare 請(qǐng)求
  • Acceptor 接收到prepare 請(qǐng)求，M > N (該 Acceptor 中已響應(yīng)的所有 prepare 請(qǐng)求的最大編號(hào) N），則將最大的N 響應(yīng)給 Proposer ,并承諾不再接收小于M 的提案

Accept 階段

  • Proposer 接收到超過半數(shù) Acceptor 對(duì)于 M 的 prepare 請(qǐng)求的響應(yīng)，則發(fā)送 [M，V] 提案 Accept 請(qǐng)求給 Acceptor ，V 是 Acceptor 接收到響應(yīng)編號(hào)中最大的 編號(hào)對(duì)應(yīng)value。
  • Acceptor 接收到 Accept 請(qǐng)求，只要該Acceptor 沒有同意過 > M 編號(hào)的提案，就通過這個(gè)提案;

Learn 階段

  • Proposer 將通過的提案 同步給 Learner
Paxos協(xié)議-提案選定流程

總結(jié):Paxos協(xié)議的容錯(cuò)性很好，只要有超過半數(shù)的節(jié)點(diǎn)可用，整個(gè)集群就可以自己進(jìn)行Leader選舉，

2 Raft 協(xié)議

2.1 Raft 集群角色

  • Leader
  • Follower
  • Candidate - 候選者

2.2 Leader 選舉階段

  • 初始化階段 所有節(jié)點(diǎn)都是 follower 節(jié)點(diǎn)
  • follower 節(jié)點(diǎn)設(shè)置 currentIndex = 1, 設(shè)置狀態(tài)為 Candidate、給自己投票、并向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送投票請(qǐng)求;
    • 贏得選舉
    • 其他leader
    • 選舉超時(shí)

算法流程:

  • A_currentIndex > B_currentIndex = 承認(rèn)A leader , B follower
  • 如果 兩個(gè)Candidate得票一樣多, 重選

2.3 數(shù)據(jù)復(fù)制

  • leader 接收寫 entry 請(qǐng)求
  • entry 發(fā)送給所有 follower ，半數(shù) follower 回復(fù) ok，則返回給客戶端成功，并把commitindex 設(shè)置為 該entry 的index，滿足 一致性.
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