25、统一共识算法详解

统一共识算法详解

在分布式系统中，共识算法是确保多个进程在某些值上达成一致的关键机制。统一共识（Uniform Consensus）则进一步强化了这一要求，保证无论进程是否正确，都不会出现两个进程决定不同值的情况。

1. 统一共识的基本概念

统一共识是共识的一种变体，它消除了对正确进程决策的限制，要求每个进程（无论后续是否崩溃）都决定相同的值。而之前介绍的共识算法大多无法确保统一一致性，原因在于部分进程过早做出决策，未确保其决策被足够多的进程知晓。若此类过早决策的进程崩溃，其他进程可能不得不决定不同的值。

为说明这一问题，以“Flooding Consensus”和“Hierarchical Consensus”算法为例：
- “Flooding Consensus”算法 ：假设排名为 1 的进程 p 在第一轮结束时收到所有进程的消息，并决定采用自己的提案值（因其为最小值）。但 p 决策后不久崩溃，其消息未送达其他进程，剩余进程在未收到 p 的决策消息的情况下进入第二轮，很可能决定其他值。
- “Hierarchical Consensus”算法 ：排名为 1 的进程 p 单方面决定自己的提案，未向其他进程发送消息，也未确保其提案被其他进程看到。若 p 决策后立即崩溃，其他进程很可能决定不同的值。

2. 故障停止模型下的统一共识算法

为解决上述问题，下面介绍两种适用于故障停止模型（fail-stop model）的统一共识算法，该模型可容忍少于 N 个故障进程（f < N）。

2.1 泛洪统一共识算法（Floodi