记录：Paxos原理、历程及实战

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Paxos 协议简单回顾

主备方式处理数据库高可用问题有上述诸多缺陷，要改进这种数据同步方式，我们先来梳理下数据库高可用的几个基本需求：

1. 数据不丢失

2. 服务持续可用

3. 自动的主备切换

使用Paxos协议的日志同步可以实现这三个需求，而 Paxos 协议需要依赖一个基本假设，主备之间有多数派机器（N / 2 + 1）存活并且他们之间的网络通信正常，如果不满足这个条件，则无法启动服务，数据也无法写入和读取。

我们先来简单回顾一下 Paxos 协议的内容，首先，Paxos 协议是一个解决分布式系统中，多个节点之间就某个值（提案）达成一致（决议）的通信协议。它能够处理在少数派离线的情况下，剩余的多数派节点仍然能够达成一致。然后，再来看一下协议内容，它是一个两阶段的通信协议，推导过程我就不写了（中文资料请参考这篇 Http://t.cn/R40lGrp ），直接看最终协议内容：

1、第一阶段 Prepare （Proposer：PrepareRequest ， Acceptor：PrepareResponse）

P1a：Proposer 发送 Prepare

Proposer 生成全局唯一且递增的提案 ID（Proposalid，以高位时间戳 + 低位机器 IP 可以保证唯一性和递增性），向 Paxos 集群的所有机器发送 PrepareRequest，这里无需携带提案内容，只携带 Proposalid 即可。

P1b：Acceptor 应答 Prepare
Acceptor 收到 PrepareRequest 后，做出“两个承诺，一个应答”。

两个承诺：

• 第一，不再应答 Proposalid 小于等于（注意：这里是 <= ）当前请求的 PrepareRequest；

• 第二，不再应答 Proposalid 小于（注意：这里是 < ）当前请求的 AcceptRequest；（用于二阶段确认）

一个应答： PrepareResponse

• 返回自己已经 Accept 过的提案中 ProposalID 最大的那个提案的内容，如果没有则返回空值;

注意：这“两个承诺”中，蕴含两个要点：

1. 就是应答当前请求前，也要按照“两个承诺”检查是否会违背之前处理 PrepareRequest 时做出的承诺；

2. 应答前要在本地持久化当前 Propsalid。

2、第二阶段 Accept （Proposer：AccpetRequest ， Acceptor：AcceptResponse ）

P2a：Proposer 发送 Accept
“提案生成规则”：Proposer 收集到多数派应答的 PrepareResponse 后，从中选择proposalid最大的提案内容，作为要发起 Accept 的提案，如果这个提案为空值，则可以自己随意决定提案内容。然后携带上当前 Proposalid，向 Paxos 集群的所有机器发送 AccpetRequest。

P2b：Acceptor 应答 Accept

Accpetor 收到 AccpetRequest 后，检查不违背自己之前作出的“两个承诺”情况下，持久化当前 Proposalid 和提案内容。最后 Proposer 收集到多数派应答的 AcceptResponse 后，形成决议。

这里的“两个承诺”很重要，后面也会提及，请大家细细品味。