Gossip协议
Gossip 协议，顾名思义，就像流言蜚语一样，利用一种随机、带有传染性的方式，将信息传播到整个网络中，并在一定时间内，使得系统内的所有节点数据一致。
定义
- Gossip 协议是一种允许在分布式系统中共享状态的去中心化通信协议，通过这种通信协议，我们可以将信息传播给网络或集群中的所有成员
特点
- 去中心化。没有所谓的中心节点。
- 随机传播特性。每个节点周期性地随机找一个节点互相同步彼此的信息，理论上来说，各个节点的状态最终会保持一致
Gossip 协议消息传播模式
反熵（Anti-entropy）
熵的概念最早起源于物理学，用于度量一个热力学系统的混乱程度。熵最好理解为不确定性的量度而不是确定性的量度，因为越随机的信源的熵越大。
- 熵。节点之间数据的混乱程度/差异性
- 反熵。消除不同节点中数据的差异，提升节点间数据的相似度，从而降低熵值。集群中的节点，每隔段时间就随机选择某个其他节点，然后通过互相交换自己的所有数据来消除两者之间的差异，实现数据的最终一致性
反熵的三种方式
- 推。将自己的所有副本数据，推给对方，修复对方副本中的熵
- 垃。拉取对方的所有副本数据，修复自己副本中的熵
- 推拉。同时修复自己副本和对方副本中的熵
谣言传播（Rumor mongering）
- 指的是分布式系统中的一个节点一旦有了新数据之后，就会变为活跃节点，活跃节点会周期性地联系其他节点向其发送新数据，直到所有的节点都存储了该新数据
- 从图中节点 A 向节点 B、D 发送新数据，节点 B 收到新数据后，变成活跃节点，然后节点 B 向节点 C、D 发送新数据。其实，谣言传播非常具有传染性，它适合动态变化的分布式系统。
小结
- 谣言传播比较适合节点数量比较多的情况，不过，这种模式下要尽量避免传播的信息包不能太大，避免网络消耗太大。
总结
- 反熵（Anti-Entropy）会传播节点的所有数据，而谣言传播（Rumor-Mongering）只会传播节点新增的数据。
- 我们一般会给反熵设计一个闭环。
- 谣言传播（Rumor-Mongering）比较适合节点数量比较多或者节点动态变化的场景。
Gossip在Redis Cluster的应用
Redis Cluster 是一个典型的分布式系统，分布式系统中的各个节点需要互相通信。既然要相互通信就要遵循一致的通信协议，Redis Cluster 中的各个节点基于 Gossip 协议 来进行通信共享信息，每个 Redis 节点都维护了一份集群的状态信息。
Redis Cluster 的节点之间会相互发送多种 Gossip 消息：
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MEET：在 Redis Cluster 中的某个 Redis 节点上执行
CLUSTER MEET ip port命令，可以向指定的 Redis 节点发送一条 MEET 信息，用于将其添加进 Redis Cluster 成为新的 Redis 节点。 -
PING/PONG：Redis Cluster 中的节点都会定时地向其他节点发送 PING 消息，来交换各个节点状态信息，检查各个节点状态，包括在线状态、疑似下线状态 PFAIL 和已下线状态 FAIL。
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FAIL：Redis Cluster 中的节点 A 发现 B 节点 PFAIL ，并且在下线报告的有效期限内集群中半数以上的节点将 B 节点标记为 PFAIL，节点 A 就会向集群广播一条 FAIL 消息，通知其他节点将故障节点 B 标记为 FAIL 。
小结
- 有了 Redis Cluster 之后，不需要专门部署 Sentinel 集群服务了。Redis Cluster 相当于是内置了 Sentinel 机制，Redis Cluster 内部的各个 Redis 节点通过 Gossip 协议互相探测健康状态，在故障时可以自动切换
Gossip 协议优势和缺陷
优势
1、相比于其他分布式协议/算法来说，Gossip 协议理解起来非常简单。
2、能够容忍网络上节点的随意地增加或者减少，宕机或者重启，因为 Gossip 协议下这些节点都是平等的，去中心化的。新增加或者重启的节点在理想情况下最终是一定会和其他节点的状态达到一致。
3、速度相对较快。节点数量比较多的情况下，扩散速度比一个主节点向其他节点传播信息要更快（多播）。
缺陷
1、消息需要通过多个传播的轮次才能传播到整个网络中，因此，必然会出现各节点状态不一致的情况。毕竟，Gossip 协议强调的是最终一致，至于达到各个节点的状态一致需要多长时间，谁也无从得知。
2、由于拜占庭将军问题，不允许存在恶意节点。
3、可能会出现消息冗余的问题。由于消息传播的随机性，同一个节点可能会重复收到相同的消息。
总结
- Gossip 协议是一种允许在分布式系统中共享状态的通信协议，通过这种通信协议，我们可以将信息传播给网络或集群中的所有成员。
- Gossip 协议被 Redis、Apache Cassandra、Consul 等项目应用。
- 谣言传播（Rumor-Mongering）比较适合节点数量比较多或者节点动态变化的场景
