9、链路故障下的分布式共识问题解析

链路故障下的分布式共识问题解析

1. 分布式共识问题概述

在分布式网络中，共识问题非常关键。网络中的每个进程都有一个特定类型的初始值，最终需要输出相同类型的值，且所有进程的输出必须一致，即便输入可以是任意的。同时，通常会有一个有效性条件来描述针对每种输入模式所允许的输出值。

当系统组件没有故障时，通过简单的消息交换，共识问题通常很容易解决。但为了增加问题的挑战性，一般会考虑存在故障的情况。在链路可能出现故障的场景下，达成共识变得更加困难。

共识问题在许多分布式计算应用中都会出现，以下是一些常见的例子：
- 分布式数据库事务 ：进程需要就数据库事务的提交或中止达成一致。如果所有本地计算成功完成，进程通常倾向于提交事务；否则，倾向于中止。
- 飞机高度估计 ：基于多个高度计的读数，进程尝试就飞机的高度估计达成一致。
- 系统组件故障分类 ：根据不同进程执行的单独诊断测试结果，进程尝试就系统组件是否故障达成一致。

2. 确定性版本的协同攻击问题

2.1 问题描述

以战场场景为例，几位将军计划从不同方向对共同目标进行协同攻击。他们知道，只有所有将军同时攻击，攻击才能成功；如果只有部分将军攻击，他们的军队将被摧毁。每位将军对自己的军队是否准备好攻击有初始意见。

将军们位于不同地点，附近的将军只能通过步行信使进行通信，但信使可能会丢失或被俘，导致消息丢失。将军们必须通过这种不可靠的通信方式，就是否攻击达成一致，并且在可能的情况下进行攻击。

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