27、共识算法：从日志记录到随机化实现

共识算法：从日志记录到随机化实现

在分布式系统中，共识算法是确保多个节点就某个值达成一致的关键机制。本文将深入探讨几种不同类型的共识算法，包括日志记录共识和随机化共识，以及它们在不同故障模型下的实现和特性。

1. 领导者驱动共识算法的终止性与性能

领导者驱动共识算法的终止性依赖于其对轮次共识实例的调用方式。由于轮次变更原语的单调性和一致性，以及算法仅在先前活动的、时间戳较小的轮次共识实例中止后才初始化新实例，该算法满足了调用格式良好的轮次共识实例序列的要求。

根据底层轮次变更原语的最终领导权属性，存在一个时间戳为 ts 且领导者进程为 ℓ 的轮次，在此之后不再启动新的轮次，且 ℓ 是正确的。算法仅在轮次变更原语启动另一个轮次时中止轮次共识实例，因此在启动轮次 (ts, ℓ) 之后，轮次共识实例 ep.ts 的终止条件意味着每个正确的进程最终会在该实例中做出 ep 决策，并紧接着做出 uc 决策。

该算法的复杂度完全取决于底层轮次变更和轮次共识原语的实现复杂度，因为它不直接通过点对点链接抽象或广播抽象进行消息通信。

2. 日志记录共识

在故障恢复模型中，进程可能会任意多次崩溃和恢复。为了解决这种模型下的共识问题，我们引入了日志记录统一共识抽象，并基于领导者驱动共识算法进行实现。同时，还扩展了轮次变更和轮次共识抽象，并为故障恢复模型提供了相应的实现。

2.1 日志记录统一共识规范