理解Paxos算法的推导过程

Paxos作为分布式系统的基石，一直都是CS领域的热门话题，Paxos号称是最难理解的算法。最近几天一直在看Paxos相关资料，发现Paxos算法执行过程很简单，但如何推导出Paxos算法确实令人费解。网上有大量关于Paxos的基本概念、算法描述、推导过程等文章，所以关于Paxos的基本概念就不赘述了，但很多文章都没有说清楚推导过程中一些容易让人疑惑的问题（例如为什么提案要被设计为编号+value？value被选定的条件为什么是半数以上而不是其他？等等），本文将试图描述清楚Paxos的推导过程，并解答一些常见的疑问。

先描述算法流程，Paxos算法分为两个阶段，具体如下：

阶段一：
(a) Proposer选择一个提案编号N，然后向半数以上的Acceptor发送编号为N的Prepare请求。
(b) 如果一个Acceptor收到一个编号为N的Prepare请求，且N大于该Acceptor已经响应过的所有Prepare请求的编号，那么它就会将它已经接受过的编号最大的提案（如果有的话）作为响应反馈给Proposer，同时该Acceptor承诺不再接受任何编号小于N的提案。
阶段二：
(a)如果Proposer收到半数以上Acceptor对其发出的编号为N的Prepare请求的响应，那么它就会发送一个针对[N,V]提案的Accept请求给半数以上的Acceptor。注意：V就是收到的响应中编号最大的提案的value，如果响应中不包含任何提案，那么V就由Proposer自己决定。
(b)如果Acceptor收到一个针对编号为N的提案的Accept请求，只要该Acceptor没有对编号大于N的Prepare请求做出过响应，它就接受该提案

一致性算法需要保证：

• 在被提出的提案中，只有一个提案会被选定
• 即被选中的只能是被提出的提案，如果没有提案被提出，则不会有提案被选中
• 但一个提案被选定（chosen）后，进程应该