32、分布式系统中的共识算法与总序广播

分布式系统中的共识算法与总序广播

在分布式计算领域，共识问题是最为重要的问题之一，贯穿了该领域的发展历程。

1. 共识问题的起源与发展

共识问题最初以拜占庭变体的形式被提出，Lamport、Shostak和Pease于1982年在同步系统中引入了“拜占庭协议”。而在异步系统中，它通常被称为“共识”。Fischer、Lynch和Paterson在1985年证明，即使只有一个进程失败，在故障静默模型中也没有确定性算法可以实现共识，这促使人们探索替代模型。

一方面，Dwork、Lynch和Stockmeyer在1988年引入了部分同步系统模型，使得达成共识成为可能；另一方面，Ben - Or和Rabin在1983年提出使用随机算法来解决共识问题。许多共识算法采用了故障停止系统模型或故障嘈杂系统模型，这些模型属于部分同步系统，其定时信息可通过故障检测器抽象获取。

以下是一些常见的共识算法及其特点：
|算法名称|特点|
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|Flooding Consensus和Hierarchical Consensus算法|可追溯到Lamport、Shostak和Pease在1982年最早发表的共识算法，类似于同步系统中实现共识的“阶段 - 国王”方法|
|Leader - Driven Consensus算法|是“Paxos”共识算法的模块化表述，可从同名的全序广播算法中提取|
|Rotating Coordinator故障嘈杂共识算法|由Chandra和Toueg在1996年引入|

2. 不同共识算法的比较

“Leader - Driven Consensu