20、共识与Paxos算法

共识与Paxos算法

在分布式系统中，共识算法起着至关重要的作用，它能确保多个节点在某些值上达成一致。Paxos算法作为一种经典的共识算法，在众多领域得到了广泛应用。本文将详细介绍Paxos算法的相关内容，包括重新配置、Fast Paxos算法以及Paxos家族算法的实现等。

1. 系统重新配置

当处理完所有正在进行的Paxos算法实例（在某些情况下可能只有一个实例）后，主节点会发起重新配置。要选择的值是排除故障主副本后的系统新成员列表。主节点会向其他主副本和辅助副本发送新成员列表的接受请求，当它们都响应后，主节点就知道系统已经接受了新配置。

由于本示例采用的特定配置，主节点无需采取额外措施来减轻辅助节点的负担，因为主节点使用的次要法定人数包含了所有存活的副本。之后，主节点可以切换到使用由两个主副本组成的新主要法定人数来处理未来的请求。

2. Fast Paxos算法

Fast Paxos算法的目标是在客户端负责提出供接受者选择的值的场景中，减少达成共识的端到端延迟。在Multi - Paxos中，如果最初只有一个领导者，Paxos算法的第一阶段可以为所有Paxos算法实例只运行一次。因此，在Multi - Paxos及之前介绍的Paxos算法变体中，达成共识的成本主要在于Paxos算法的第二阶段。

Fast Paxos旨在通过在服务器复制的客户端 - 服务器系统中，为所有Fast Paxos实例运行一个阶段2a消息，进一步降低达成共识的成本。这使得接受者能够单方面选择一个值（由客户端提供），并立即向领导者（或学习者）发送阶段2b消息，从而减少端到端延迟。

然而，由于原始Paxos算法已被证明是最