zookeeper学习笔记之-ZAB协议：如何实现操作的顺序性？

很多同学应该使用过 ZooKeeper，它是一个开源的分布式协调服务，比如你可以使用它进行配置管理、名字服务等等。在 ZooKeeper 中，数据是以节点的形式存储的。如果你要用 ZooKeeper 做配置管理，那么就需要在里面创建指定配置，假设创建节点"/geekbang"和"/geekbang/time"，步骤如下：

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 7] create /geekbang 123     
Created /geekbang
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 8] create /geekbang/time 456
Created /geekbang/time

 

我们分别创建了配置"/geekbang" 和"/geekbang/time"，对应的值分别为 123 和 456。那么在这里我提个问题：你觉得在 ZooKeeper 中，能用兰伯特的 Multi-Paxos 实现各节点数据的共识和一致吗？

 

当然不行。因为兰伯特的 Multi-Paxos，虽然能保证达成共识后的值不再改变，但它不管关心达成共识的值是什么，也无法保证各值（也就是操作）的顺序性。这是为什么呢？这个问题是 ZAB 协议着力解决的，也是理解 ZAB 协议的关键。

 

不过，虽然大家都在提 ZAB 协议，但是在我看来，ZAB 协议和 ZooKeeper 代码耦合在一起，也就是说，你是无法单独使用 ZAB 协议的，所以一般而言，只需要理解 ZAB 协议的架构和基础原理就可以了，不需要对代码和细节做太多的深究。所以，我会从 ZAB 协议的最核心设计目标（如何实现操作的顺序性）出发，带你了解它的基础原理。

 

为什么 Multi-Paxos 无法实现操作顺序性？

兰伯特的 Multi-Paxos 解决的是一系列值如何达成共识的问题，它关心的是，对于指定序号的位置，最多只有一个指令（Command）会被选定，但它不关心选定的是哪个指令，也就是说，它不关心指令的顺序性（也就是操作的顺序性）。

 

这么说可能比较抽象，为了方便你理解，我举个具体的例子演示一下（一个 3 节点的 Multi-Paxos 集群），为了演示方便，我们假设当前所有节点被选定的指令的最大序号为 100，也就是说，新提议的指令对应的序号将为 101。