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(jiǎng)。
三個(gè)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(shí)
Paxos將系統(tǒng)中的角色分為提議者 (Proposer),決策者 (Acceptor),和最終決策學(xué)習(xí)者 (Learner): Proposer: 提出提案 (Proposal)。Proposal信息包括提案編號(hào) (Proposal ID) 和提議的值 (Value)。
Acceptor: 參與決策,回應(yīng)Proposers的提案。收到Proposal后可以接受提案,若Proposal獲得多數(shù)Acceptors的接受,則稱該P(yáng)roposal被批準(zhǔn)。
Learner: 不參與決策,從Proposers/Acceptors學(xué)習(xí)最新達(dá)成一致的提案(Value)。
在多副本狀態(tài)機(jī)中,每個(gè)副本同時(shí)具有Proposer、Acceptor、Learner三種角色。
基于消息傳遞的3個(gè)階段
階段: Prepare階段;Proposer向Acceptors發(fā)出Prepare請(qǐng)求,Acceptors針對(duì)收到的Prepare請(qǐng)求進(jìn)行Promise承諾。
Prepare: Proposer生成全局唯一且遞增的Proposal ID (可使用時(shí)間戳加Server ID),向所有Acceptors發(fā)送Prepare請(qǐng)求,這里無需攜帶提案內(nèi)容,只攜帶Proposal ID即可。
Promise: Acceptors收到Prepare請(qǐng)求后,做出“兩個(gè)承諾,一個(gè)應(yīng)答”。
承諾1: 不再接受Proposal ID小于等于(注意: 這里是<= )當(dāng)前請(qǐng)求的Prepare請(qǐng)求;
承諾2: 不再接受Proposal ID小于(注意: 這里是< )當(dāng)前請(qǐng)求的Propose請(qǐng)求;
應(yīng)答: 不違背以前作出的承諾下,回復(fù)已經(jīng)Accept過的提案中Proposal ID最大的那個(gè)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(shù)Acceptors承諾的Promise后,向Acceptors發(fā)出Propose請(qǐng)求,Acceptors針對(duì)收到的Propose請(qǐng)求進(jìn)行Accept處理。
Propose: Proposer 收到多數(shù)Acceptors的Promise應(yīng)答后,從應(yīng)答中選擇Proposal ID最大的提案的Value,作為本次要發(fā)起的提案。如果所有應(yīng)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(dāng)前Proposal ID,向所有Acceptors發(fā)送Propose請(qǐng)求。
Accept: Acceptor收到Propose請(qǐng)求后,在不違背自己之前作出的承諾下,接受并持久化當(dāng)前Proposal ID和提案Value。
第三階段: Learn階段; Proposer在收到多數(shù)Acceptors的Accept之后,標(biāo)志著本次Accept成功,決議形成,將形成的決議發(fā)送給所有Learners。