Paxos算法简单介绍

Posted 2020-08-19 Evil_XJZ

一种基于消息传递且具有高度容错特性的一致性算法。解决在存在宕机或者网络异常的集群中对某个数据的值达成一致性，并且保证无论在发生以上任何异常都不会破坏整个系统的一致性，具有容错性。

Paxos算法实现的是分布式系统多个结点之上数据的一致性，这个算法有如下特性

1.基于消息传递，允许消息传输的丢失，重复，乱序，但是不允许消息被攥改

2.在结点数少于半数失效的情况下仍然能正常的工作，结点失效可以在任何时候发生而不影响算法正常执行。

 

1.paxos算法综述

在paxos算法中，分为三种角色：proposer  acceptor  learner，在该算法中，必须满足的三个条件：

P1：每个acceptor必须批准它收到的第一个提案

P2：如果编号为M0，值为V0的提案被批准，那么所有编号大于M0且被选定的提案的值都为V0

a:如果编号为M0，值为V0的提案被批准，那么多有编号为M0且被acceptor批准的提案的值都为V0

b：若编号为M0，值为V0的提案被批准，那么之后所有proposer提交的编号大于M0的提案，其值都为V0

C:对于任意的Mn与Vn，如果提案Mn与Vn被提出，那么肯定存在一个由半数以上的acceptor组成的集合S，满足以下两个条件之一：

1).S中不存在任何被批准过的编号小于Mn的提案acceptor

2).选取S中所有acceptor批准的编号小于Mn的提案，其中编号最大的提案的Value值为Vn。

 

2.整个过程

Proposer生成提案：

1.prepare请求：Proposer选择一个新的提案编号Mn，然后向超过一半acceptor的acceptor集合发送请求，要求该集合中的acceptor做出如下回应：

1).不能再批准任何编号小于Mn的提案

2).若果acceptor已经批准过任何提案，那向proposer反馈已批准过得提案中编号最大的提案的值

2.如果proposer收到了半数以上的acceptor的响应结果，则它可以产生编号为Mn，值为Vn的提案，这里的Vn是指的所有响应中编号最大的提案的值。若半数以上的acceptor未批准过任何的提案，则Vn的值又Proposer任意选择

在提案确定之后，proposer会向acceptor集合再次发送该提案，称此请求为accept请求。

Acceptor批准阶段：

Acceptor会收到来自proposer的两种请求：

Prepare请求：Acceptor可以在任何时候响应一个prepare请求

Accept请求： 若acceptor为响应过任何编号大于Mn的请求，那么它就可以接受这个编号为Mn的请求。