Basic Paxos

牛場發表於2019-05-12

今天下午閒的蛋疼,又去看了一遍raft作者講的Paxos視訊,紀錄一下筆記。(講道理,每年都要學幾遍

Basic Paxos 是最基本的一致性演算法啦,用來在奇數個伺服器中確定唯一的一個值。首先,中文害人,我們還是用論文中的單詞來描述演算法,只要有以下幾個單詞。

  • proposer 角色之一,提議者

  • acceptor 角色之一,協調者

上面二個角色在實現中,server可以同時扮演兩個角色。

  • accepte 接受一個提議

  • choose 選擇一個提議

在paxos演算法中,choose比accept語義要深,accept的不一定會被choose,被choose的一定會被accept。

  • value 提議的值

  • proposal 提議

  • safety : 一致性演算法的安全性,只會choose一個value,server不會學習到不同的值

  • liveness : 最終可以choose一個value

proposal 要保證全域性唯一且有序,可以使用如下的方式生成 proposal number: <round id>.<server id>。

typedef struct ProposalNumber
{
    int mRoundId;
    int mServerId;
    
    bool operator<(const ProposalNumber& oth)
    {
        return mRoundId < oth.mRoundId || (mRoundId == oth.mRoundId && mServerId < oth.mServerId);
    }
};

演算法過程描述

acceptor 要處理兩個請求:prepare 和 accept,要維護 minProposal, acceptedProposal, acceptValue。使用虛擬碼描述就如下:


class Acceptor: public Role
{
public:
    pair<accProposal, accValue> handlePrepare(const ProposalNumber& n) {
        minProposal = max(n, minProposal);
        
        return <accProposal, accValue>; 
    }
    
    
    proposalNumber handleAccept(const ProposalNumber& n, string v)
    {
        if (n >= minProposal)
        {
            minProposal = accProposal = n;
            accValue = v;
        }
        return minProposal;
    }
    
private:
    ProposalNumber minProposal, accProposal;
    string accValue;
};

講道理,acceptor就是這麼簡單。複雜的是proposer,本質上就是因為只有server是完成不了一致性演算法的,所有需要proposer的幫助,而且acceptor也不知道哪個值被choose了,只有proposer知道。

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