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  • zookeeper 学习 状态机复制的共识算法

    https://www.youtube.com/watch?v=BhosKsE8up8

    state machine replication 的 共识(consensus) 算法

    根据CAP理论,一个分布式系统,无法同时满足以下三点

    1.一致性(Consistency)

    2.可用性(Availablility)

    3.分区容错性(Partition Tolerance)

    在知乎上看到的对CAP的通俗易懂的解释

    一个分布式系统里面,节点组成的网络本来应该是连通的。然而可能因为一些故障,使得有些节点之间不连通了,整个网络就分成了几块区域。数据就散布在了这些不连通的区域中。这就叫分区。

    当你一个数据项只在一个节点中保存,那么分区出现后,和这个节点不连通的部分就访问不到这个数据了。这时分区就是无法容忍的。

    提高分区容忍性的办法就是一个数据项复制到多个节点上,那么出现分区之后,这一数据项就可能分布到各个区里。容忍性就提高了。

    然而,要把数据复制到多个节点,就会带来一致性的问题,就是多个节点上面的数据可能是不一致的。要保证一致,每次写操作就都要等待全部节点写成功,而这等待又会带来可用性的问题。

    总的来说就是,数据存在的节点越多,分区容忍性越高,但要复制更新的数据就越多,一致性就越难保证。为了保证一致性,更新所有节点数据所需要的时间就越长,可用性就会降低。


    作者:知乎用户
    链接:https://www.zhihu.com/question/54105974/answer/139037688
    来源:知乎
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    Zookeeper采用的算法叫ZAB,而ZAB是由PAXOS算法衍生而来。PAXOS除了衍生出ZAB之外,还衍生出了Raft算法(etcd就采用了Raft)。ZAB和Raft都是状态机复制的共识问题的解决方案,也是工业中强一致性问题的解决方案。严格的说PAXOS及其衍生算法解决的问题是状态机复制的共识问题,而这一问题并不完全等同于实现了强一致性,因为在某些情况下,系统的最终一致性,不仅需要达成共识,还取决于Client的行为

    状态机复制,是分布式系统为了容错(fault tolerance),想出来的解决方案

     

     Basic Paxos 除了Client 之外,还有proposer,acceptor,leaner 三种角色。

     Basic Paxos算法存在的问题:

     1.就是容易出现活锁,假设有两个Proposer不停的提提案,不停地打断对方,就会出现这个情况。当然这不是一个大问题,就是在被打断的情况下,做一个随机长度的time out就可以了

     2.效率低,需要两轮RPC,第一轮先提案,此轮需要acceptor达到quorum阀值,此轮acceptor并不关心内容。第二轮RPC时,proposer才做写请求,要求acceptor写数据

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    “网络断了怎么保证数据一致性”、“怎么保证异地事务一致性”、“业务怎么无缝的在多个地点切换”

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