一、Raft是一種相對(duì)簡(jiǎn)化的分布式一致性算法，它由Diego Ongaro和John Ousterhout于2013年提出。與Paxos相比，Raft的設(shè)計(jì)目標(biāo)是使一致性問題更易于理解、實(shí)現(xiàn)和部署。

Raft協(xié)議核心思想是將一致性問題分解為幾個(gè)關(guān)鍵組件，包括領(lǐng)導(dǎo)者選舉、日志復(fù)制和安全性。

1. 領(lǐng)導(dǎo)者選舉：Raft協(xié)議通過選舉一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為領(lǐng)導(dǎo)者來協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的操作。每個(gè)節(jié)點(diǎn)在初始狀態(tài)下都是跟隨者（Follower）。跟隨者只負(fù)責(zé)接收來自領(lǐng)導(dǎo)者或候選者的指令，并進(jìn)行相應(yīng)的操作。如果跟隨者在一段時(shí)間內(nèi)沒有接收到領(lǐng)導(dǎo)者的心跳信號(hào)，則會(huì)觸發(fā)新的選舉過程。選舉過程中，節(jié)點(diǎn)會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)楹蜻x者（Candidate），并向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送投票請(qǐng)求。如果候選者得到多數(shù)節(jié)點(diǎn)的支持，則成為新的領(lǐng)導(dǎo)者。

2. 日志復(fù)制：一旦選出領(lǐng)導(dǎo)者，它就負(fù)責(zé)接收客戶端的操作請(qǐng)求并將其轉(zhuǎn)換為日志條目（Log Entries）。領(lǐng)導(dǎo)者將這些日志條目廣播給其他節(jié)點(diǎn)，并要求它們復(fù)制這些條目以保持一致性。當(dāng)大多數(shù)節(jié)點(diǎn)（大致上半數(shù)以上）確認(rèn)復(fù)制成功后，領(lǐng)導(dǎo)者將該日志條目提交（Commit），并將結(jié)果應(yīng)用于狀態(tài)機(jī)。然后領(lǐng)導(dǎo)者通知其他節(jié)點(diǎn)該日志已經(jīng)提交，其他節(jié)點(diǎn)也可以將其應(yīng)用到狀態(tài)機(jī)上。這樣，整個(gè)系統(tǒng)就保持了數(shù)據(jù)的一致性。

3. 安全性：Raft協(xié)議通過限制領(lǐng)導(dǎo)者的行為來確保安全性。領(lǐng)導(dǎo)者在向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送日志條目之前，必須等待大多數(shù)節(jié)點(diǎn)（包括自身）確認(rèn)前一條日志已經(jīng)復(fù)制成功。這樣可以防止過期的領(lǐng)導(dǎo)者覆蓋了新的日志條目。如果領(lǐng)導(dǎo)者失效，系統(tǒng)會(huì)觸發(fā)新的選舉過程，確保選出新的領(lǐng)導(dǎo)者。

總體而言，Raft算法的設(shè)計(jì)相對(duì)清晰，并且易于理解和實(shí)現(xiàn)。它提供了領(lǐng)導(dǎo)者選舉、日志復(fù)制和安全性等基本機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng)中的一致性。由于其簡(jiǎn)單性和可理解性，Raft被廣泛用于構(gòu)建可靠的分布式系統(tǒng)。

二、Paxos協(xié)議是一種分布式一致性協(xié)議，由Leslie Lamport于1990年提出。它被廣泛應(yīng)用于分布式系統(tǒng)中，用于解決在異步網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的一致性問題。

Paxos協(xié)議的核心思想是通過多個(gè)階段的消息傳遞和投票來達(dá)成一致。以下是Paxos協(xié)議的基本流程：

1. 階段一：準(zhǔn)備（Prepare）

   • 提議者（Proposer）選擇一個(gè)提案號(hào)（Proposal Number），并向多個(gè)接受者（Acceptor）發(fā)送準(zhǔn)備請(qǐng)求。
   • 接受者收到準(zhǔn)備請(qǐng)求后，如果收到的提案號(hào)大于等于之前的最高提案號(hào)，則接受者返回一個(gè)承諾（Promise），其中包含接受者之前接受的最高提案號(hào)及其對(duì)應(yīng)的提案值。
   • 如果接受者已經(jīng)接受了某個(gè)提案，則將該提案的提案號(hào)及其對(duì)應(yīng)的提案值作為返回承諾的一部分。

2. 階段二：接受（Accept）

   • 如果提議者收到了大多數(shù)接受者返回的承諾，則提議者可以發(fā)送接受請(qǐng)求。
   • 接受請(qǐng)求中包含提議者選擇的提案號(hào)以及根據(jù)收到的承諾確定的提案值。
   • 接受者收到接受請(qǐng)求后，如果接受者收到的提案號(hào)大于等于之前承諾的最高提案號(hào)，則接受請(qǐng)求，并返回一個(gè)接受回復(fù)（Accepted）。
   • 如果接受者接受了某個(gè)提案，則將接受回復(fù)中的提案號(hào)及其對(duì)應(yīng)的提案值記為當(dāng)前接受的提案。

3. 階段三：學(xué)習(xí)（Learn）

   • 當(dāng)提議者收到大多數(shù)接受者返回的接受回復(fù)后，提議者知道自己的提案已經(jīng)被大多數(shù)節(jié)點(diǎn)接受。
   • 提議者可以發(fā)送學(xué)習(xí)請(qǐng)求（Learn Request）來廣播已經(jīng)被接受的提案。
   • 接受者收到學(xué)習(xí)請(qǐng)求后，將保存該提案并告知其他節(jié)點(diǎn)。

Paxos協(xié)議通過階段一和階段二的消息傳遞和投票過程，保證了在異步網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的一致性。協(xié)議要求提議者需要得到大多數(shù)接受者的確認(rèn)才能繼續(xù)推進(jìn)，以確保系統(tǒng)的一致性。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-605560.html

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