2PC,3PC和Paxos分布式一致性算法

1. 2PC－Two Phase Commitment Protocol

 

两阶段提交协议

 

实现分布式事务的关键就是两阶段提交协议。在此协议中，一个或多个资源管理器的活动均由一个称为事务协调器的单独软件组件来控制。此协议中的五个步骤如下：

　　• 应用程序调用事务协调器中的提交方法。

　　• 事务协调器将联络事务中涉及的每个资源管理器，并通知它们准备提交事务（这是第一阶段的开始）。

　　• 为 了以肯定的方式响应准备阶段，资源管理器必须将自己置于以下状态：确保能在被要求提交事务时提交事务，或在被要求回滚事务时回滚事务。大多数资源管理器会 将包含其计划更改的日记文件（或等效文件）写入持久存储区中。如果资源管理器无法准备事务，它会以一个否定响应来回应事务协调器。

　　• 事务协调器收集来自资源管理器的所有响应。

 

　　• 在 第二阶段，事务协调器将事务的结果通知给每个资源管理器。如果任一资源管理器做出否定响应，则事务协调器会将一个回滚命令发送给事务中涉及的所有资源管理 器。如果资源管理器都做出肯定响应，则事务协调器会指示所有的资源管理器提交事务。一旦通知资源管理器提交，此后的事务就不能失败了。通过以肯定的方式响 应第一阶段，每个资源管理器均已确保，如果以后通知它提交事务，则事务不会失败。

 

2. 3PC－Three Phase Commitment Protocol

 

 

 

In computer networking and databases, the three-phase commit protocol (3PC) is a distributed algorithm which lets all nodes in a distributed system agree to commit a transaction. Unlike the two-phase commit protocol (2PC) however, 3PC is non-blocking. Specifically, 3PC places an upper bound on the amount of time required before a transaction either commits oraborts. This property ensures that if a given transaction is attempting to commit via 3PC and holds some resource locks, it will release the locks after the timeout.

3PC was originally described by Dale Skeen and Michael Stonebraker in their paper, “A Formal Model of Crash Recovery in a Distributed System”[1]. In that work, they modeled 2PC as a system of non-deterministic finite state automata and proved that it is not resilient to a random single site failure. The basic observation is that in 2PC, while one site is in the “prepared to commit” state, the other may be in either the “commit” or the “abort” state. From this analysis, they developed 3PC to avoid such states and it is thus resilient to such failures.

 

 

 

可参考：

wikipedia：http://en.wikipedia.org/wiki/Three-phase_commit_protocol

timyang：http://timyang.net/distributed/multi-idc-consensus/

 

3. Paxos 

Paxos 算法解决的问题是一个分布式系统如何就某个值（决议）达成一致。一个典型的场景是，在一个分布式数据库系统中，如果各节点的初始状态一致，每个节点都执行相同的操作序列，那么他们最后能得到一个一致的状态。为保证每个节点执行相同的命令序列，需要在每一条指令上执行一个「一致性算法」以保证每个节点看到的指令一致。一个通用的一致性算法可以应用在许多场景中，是分布式计算中的重要问题。因此从20世纪80年代起对于一致性算法的研究就没有停止过。节点通信存在两种模型：共享内存（Shared memory）和消息传递（Messages passing）。Paxos 算法就是一种基于消息传递模型的一致性算法。

 

参考：

wikipedia：http://zh.wikipedia.org/wiki/Paxos算法#_note-1

 

4. 简化的 Paxos －微软专利