Paxos算法
Paxos作用：取值一致性
Paxos应用：
分布式多副本的更新操作序列[opration1，opration2，opration3]需要相同，用Paxos确定操作序列。Google的Chubby、Megastore和Spanner都采用了Paxos来对数据副本的更新序列达成一致。
Google文件系统GFS中使用Chubby锁服务来实现对GFS Master服务器的选举；在BigTable中，Chubby同样被用于Master 选举。
Paxos组成：系统内由多个Acceptor组成，负责存储和管理变量var；外部有多个Proposer任意并发调用API，向系统提交不同的var值；learner记录最终确定的值。
Paxos容错性：可以容忍任意Proposer故障；可以容忍半数以下的Acceptor故障。
Paxos一致性：如果var的值没有确定，则为null；一旦确定，则不可更改，后者认同前者。
Paxos算法详解：
实现一（锁方式）
实现：
Proposer向Accpetor申请互斥访问权，一旦Acceptor接收了某个Proposer的值，则var确定，其它proposer不可更改此值。
如果一个proposer获取到了Acceptor的访问权，且Acceptor的值不为null，此proposer不可修改此值并应用此值。
缺点：
一个Proposer首先获取到一个Acceptor的互斥锁，接着在这个proposer释放此锁之前自己挂掉了，因为它的锁还没有释放，所以其它的Proposer都永远不能获取到锁，出现了死锁问题。
实现二（并发抢占式）
为了避免方式一的死锁问题，Paxos采用并发的抢占式的，发送议案编号的方式避免死锁。每个议案编号全局唯一，递增。
阶段一：
Proposer调用Acceptor::prepared(议案编号);
Proposer向Acceptor发送议案编号以申请访问权限；Acceptor采用喜新厌旧的方式处理这一阶段的请求，当新编号大于旧编号时，把新编号赋值给maxN，并返回var的值，此时旧访问权失效，不再接受旧提交，只接受新提交；当新编号不大于旧编号时，Acceptor忽略此次请求，此次请求失效。
阶段二：
Proposer调用Acceptor::accept(议案编号，议案内容);
Proposer向Acceptor发送提案请求批准；Acceptor接受到提案后，首先验证，当Proposer的编号 == maxN，设置值；当Proposer的编号 < maxN，当前请求失效，当Proposer的编号不可能大于maxN。
议案编号的作用：获取访问权限、避免死锁
获取提案
方案一：半数以上的Acceptor向每个Learner发送结果，m*n
方案二：半数以上的Acceptor向一个作为Leader的Learner发送结果，该Learner再同步到其它的Learners，m+1，单点故障
方案三：半数以上的Acceptor向一个Learner集合发送结果，learner集合的容量越大，可靠性越好，网络通信复杂度更高
活锁解决方案：
1、延时；
2、Leader（唯一的proposer）
Multi Paxos
上文提到的是Basic Paxos 算法，活锁、效率低(每次都要经过2轮RPC)、难实现
Multi Paxos改进：
1、唯一的proposer(Leader)，解决了活锁的问题
2、且不需要2轮RPC
Multi Paxos过程：
1、通过传统的Paxos选主。
2、之后只要1轮RPC就可以，所有的请求都由Leader来处理
强一致性算法：Paxos、 Raft(Multi paxos)、ZAB(Multi paxos)
Raft
https://raft.github.io/
选主，每个节点都有一个随机的时钟，每个节点的时钟都不一样，最先超时的节点向其它的节点发送请求，要求把自己设为主，半数通过，成为主。
更新，主节点广播，半数通过，提交（心跳包携带数据）。
ZAB，原子广播协议
故障恢复，选主，当leader出现故障后，集群进入选主阶段，一般是集群中拥有最大事务ID的节点会成为新的主节点。
原子广播过程(和Raft一样，也类似于二阶段提交协议)：
1、leader从客户端接收一个请求
2、leader生成一个新事务，并为此事务生成一个事务ID，接着把事务通知给其它follower；follower接收到此请求后，把事务ID加入一个队列里，并执行事务，最后响应leader
5、leader收到半数确定，发送提交请求；follower在提交此事务前，会判断此事务ID是不是比队列中所有的事务ID都小，如果是则提交；如果不是，等待更小的事务的提交命令。
ZAB除了事务ID，还在一个LeaderID。
弱一致性算法(最终一致性)：DNS、Gossip(Cassandra的通信协议)
一致性算法还有一种多数派的方式NWR，一半以上写入成功就成功
操作序列不一致，事务a和事务b并发
事务a，set0
事务b, set5
结果：db1 --> set5, set0 --> 0
db2 --> set5, set0 --> 0
db3 --> set0, set5 --> 5
