诸葛亮 VS 庞统,拿下 Paxos 共识算法
诸葛亮 VS 庞统,拿下 Paxos 共识算法
前言
分布式确实是一个有趣的话题,只要你留心观察,分布式在生活中无处不在。
悟空哥最开始学习分布式是从一篇非常用心写的技术征文开始的,而且这篇文章获得了征文第一名,在此感谢掘金社区提供的平台。想学习的同学可以点这个文章链接:《这三年被分布式坑惨了,曝光十大坑》
前两讲主要是讲解分布式理论,涉及到了分布式的四大理论。
拜占庭将军问题:《用三国杀讲分布式算法,舒适了吧?》
BASE、CAP、ACID:《用太极拳讲分布式理论,舒服!》
从这篇开始,将会讲解分布式的八大协议/算法。本篇主要讲解 Paxos 共识算法。
本文主要内容如下:

Paxos 算法
Paxos 是分布式算法中的老大哥,可以说 Paxos 是分布式共识的代名词。最常用的分布式共识算法都是基于它改进。比如 Raft 算法(后面也会介绍)。所以学习分布式算法必须先学习 Paxos 算法。
Paxos 算法主要包含两个部分:
- Basic Paxos 算法:多个节点之间如何就某个值达成共识。(这个值我们称作
提案 Value) - Multi-Paxos 算法:执行多个 Basic Paxos 实例,就一系列值达成共识。
Basic Paxos 算法是 Multi-Paxos 思想的核心,Multi 的意思就是多次,也就是说多执行几次 Basic Paxos 算法。所以 Basic Paxos 算法是重中之重。
三国中的 Paxos
三国中刘备集团,有两大军师:诸葛亮和庞统,都是非常厉害的人物,当他们有不同作战计划给多名武将时,如何达成一致?
角色
Paxos 中有三种角色:提议者、接受者、学习者。
让我们用更通俗的方式来讲解 Paxos 算法。让我们穿越回东汉末年,刘备集团的帐营中一同学习 Paxos 算法是怎么攻打曹操的。
刘备的帐营中人物介绍:
主公一名:
刘备,作为请求方或客户端。军师两名:
诸葛亮、庞统,作为提议者。武将三名:
关羽、张飞、赵云,作为接受者。文臣两名:
法正、马良,作为学习者。

提议者(Proposer)
- 提议一个值,用于投票表决。
- 接入和协调,收到客户端的请求后,可以发起二阶段提交,进行共识协商。
映射到上面的故事中,军师就是用来部署作战计划的。
接受者(Acceptor)
对每个提议的值进行投票,并存储接受的值。
投票协商和存储数据,对提议的值进行投票,并接受达成共识的值,存储保存。
映射到上面的故事中,武将就是用来接受军师的作战计划。其实,集群中所有的节点都在扮演接受者的角色,参与共识协商,并接受和存储数据。
学习者(Learner)
被告知投票的结果,接受达成共识的值,存储数据,
不参与投票的过程,即不参与共识协商。
映射到上面的故事中,就是两名文臣作为记录作战方案的备胎。
接受者 or 提议者
为什么说节点可以扮演接受者,也可以扮演提议者呢?
上篇我在讲解 BASE 协议的时候,讲到二阶段提交协议。其中有一个协调者的身份,协调者既可以是接受者,也可以是提议者。
- 作为接受者,接收客户端的消息。比如
诸葛亮需要接收刘备的作战要求。 - 作为
