diff --git a/content/paxos.md b/content/paxos.md new file mode 100644 index 0000000..0455d5b --- /dev/null +++ b/content/paxos.md @@ -0,0 +1,90 @@ ++++ +title="Paxos算法详解" +date="2023-05-02" ++++ + +## 前言 +目前主流分布式共识算法有etcd使用的raft，zookeeper使用的zab，其思想或多或少受到paxos启发。paxos算法由Leslie Lamport在《The part-time parliament》论文中首次提出。 +为描述该算法，Lamport虚构出一个paxos小岛，利用类比的手法提出共识算法，本文旨在理解该论文后并结合相关经验对该算法进行重新描述。 + +文章整体结构与论文相同： +(1) 首先阐述Lamport提出的**三条约束**，由这三条约束推导出一致性。 +(2) 在保证约束条件情况下，导出算法。 + +## 术语 +* *一致性*：一致性是一种状态。 +* *活性*：共识算法能够保证最终达成一致性。 +* *共识*：共识是过程（节点通过何种共识算法达成一致）。 +* *决议*：分布式系统想要达成一致的值、操作等。 +* *提议*：提出决议的过程。 +* *投票*：对决议表示赞同。 +* *未决决议*：已投票的决议，能否达成一致性未知。 +* *已决决议*：通过共识算法达成一致性的决议。 +* *节点*：参与共识算法的进程。 +* *投票节点集*：对当前决议进行投票的节点。 +* *法定投票节点集*：若法定投票节点集中所有节点对当前提议进行投票，则当前决议成为已决决议。 + +例： +存在一个256节点的集群，需要对集群管理密码进行统一配置，即所有节点密码与集群密码相同，存放在变量`password`中。一致性：任意一台功能正常节点密码相同；活性：修改密码过程能够完成，中止或者成功；共识过程：客户端进行密码修改，令`set password xxx`，发送给集群中主节点，主节点进行提议，提议后当前决议成为未决决议，集群其他节点进行投票，经过共识过程使决议成为已决决议，密码修改生效。 + + +## 条件 +1. 非拜占庭环境，节点不会伪造信息，都尽力完成任务。 +2. 消息在信道中可能存在丢失、重复、乱序。 +3. 节点可能会发生故障（掉电，磁盘损坏等）。 + +## 约束 +所有轮次提议构成的集合需要满足下列三条约束： +> 约束Ⅰ 决议的每一轮提议都有**唯一**提议号。 +> 约束Ⅱ 任意两次提议的法定投票节点集都存在**至少一个**公共节点。 +> 约束Ⅲ **任意**一次提议的决议与该提议法定投票节点集中**所有**节点已投票决议中具有最大提议号的决议一致。 + +注意：提议号可以进行大小比较，但是一般不反应时间先后顺序。 +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
提议号决议法定投票节点集
00212300 01 02 03   
005abc00 01 02    04
114123   01    03 04
127abc00    02 03   
229abc   01 02 03   
+
+ +如上是一个满足约束条件的提议集：提议号唯一，任意两次提议法定节点集都有至少一个公共节点。 +002和005号提议中法定投票节点之前都没有进行投票（投票节点标记），所以决议可以为任意值；114号提议中，03节点在002号提议中进行投票，01和04节点未进行投票，所以该轮提议的决议需与002号提议中的决议一致；127号提议中，02和03节点在之前提议中进行投票，且最大提议号为005，所以该轮提议的决议需与005号提议中的决议一致；229号提议中，01、02和03节点均在之前提议中进行投票，且最大提议号为114，所以该轮提议的决议需与114号提议中的决议一致。 +在127号提议中，法定投票节点集中所有节点进行了投票，这本次决议达成一致，成为已决决议，最终值达成一致为`abc`（01和04节点可能并不知晓该次决议，但是不影响最终对外一致性）。 + +## 一致性 +当提议形成的提议集，满足上述约束，能够保证一致性。 +> 若某轮提议达成一致，成为已决决议，则任意提议号大于该提议的决议都与其相同 + +证明（反证法）： +1. +## 参考 +* Leslie, Lamport. "The part-time parliament." ACM Trans. on Computer Systems 16 (1998): 133-169. +* Lamport, Leslie. "Paxos made simple." ACM SIGACT News (Distributed Computing Column) 32, 4 (Whole Number 121, December 2001) (2001): 51-58. diff --git a/static/css/dark.css b/static/css/dark.css deleted file mode 100644 index 54615aa..0000000 --- a/static/css/dark.css +++ /dev/null @@ -1,181 +0,0 @@ -body { - color: white; - background-color: #202124; -} - -::-moz-selection { - background: blue; - color: #fff; - text-shadow: none; -} - -::selection { - background: red; - color: #fff; - text-shadow: none; -} - -hr { - border-top: 3px dotted blue; -} - -code { - background-color: lightblue; - color: black; - text-decoration: bold; - padding: 0.1em 0.2em; -} - -pre { - background-color: #272822; - line-height: 1.4; - overflow-x: auto; - padding: 1em; -} - -blockquote { - border-color: blue; -} - -h1, -h2, -h3, -h4, -h5, -h6 { - color: #ddd; -} - -h1::before { - color: var(--darkMaincolor); - content: "# "; -} - -h2::before { - color: var(--darkMaincolor); - content: "## "; -} - -h3::before { - color: var(--darkMaincolor); - content: "### "; -} - -h4::before { - color: var(--darkMaincolor); - content: "#### "; -} - -h5::before { - color: var(--darkMaincolor); - content: "##### "; -} - -h6::before { - color: var(--darkMaincolor); - content: "###### "; -} - -a { - border-bottom: 3px solid var(--darkMaincolor); - color: inherit; -} - -a:hover { - background-color: var(--darkMaincolor); - color: black; -} - -.site-description a { - color: #ddd; -} - -.site-description a:hover { - color: black; -} - -.tags a { - border-bottom: 3px solid var(--darkMaincolor); -} - -.tags a:hover { - background-color: var(--darkMaincolor); - color: black; -} - -.site-title a { - color: white; - text-decoration: none !important; -} - -.header nav, -.footer { - border-color: #333; -} - -.highlight { - background-color: #333; -} - -.soc:hover { - color: black; -} - -.draft-label { - color: var(--darkMaincolor); - background-color: blue; -} - -.highlight pre code[class=language-javaScript]::before, -.highlight pre code[class="language-js"]::before { - content: "js"; - background: #f7df1e; - color: black; -} - -.highlight pre code[class*='language-yml']::before, -.highlight pre code[class*='language-yaml']::before { - content: 'yaml'; - background: #f71e6a; - color: white; -} - -.highlight pre code[class*='language-shell']::before, -.highlight pre code[class*='language-bash']::before, -.highlight pre code[class*='language-sh']::before { - content: 'shell'; - background: green; - color: white -} - -.highlight pre code[class*='language-json']::before { - content: 'json'; - background: dodgerblue; - color: #000000 -} - -.highlight pre code[class*='language-python']::before, -.highlight pre code[class*='language-py']::before { - content: 'py'; - background: blue; - color: yellow; -} - -.highlight pre code[class*='language-css']::before { - content: 'css'; - background: cyan; - color: black; -} - -.highlight pre code[class*='language-go']::before { - content: 'Go'; - background: cyan; - color: royalblue; -} - -.highlight pre code[class*='language-md']::before, -.highlight pre code[class*='language-md']::before { - content: 'Markdown'; - background: royalblue; - color: whitesmoke; -} \ No newline at end of file diff --git a/static/css/main.css b/static/css/main.css index a976bc4..39e56be 100644 --- a/static/css/main.css +++ b/static/css/main.css @@ -46,6 +46,7 @@ body { p { /* font-family: 'Fira Sans', sans-serif; */ line-height: 1.5; + text-align: justify; } hr { @@ -61,6 +62,10 @@ blockquote { padding-left: 1em; } +strong { + color: #033333; +} + a { border-bottom: 1px dashed var(--maincolor); color: inherit;