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奇葩論文:分布式一致性協(xié)議-Paxos
2020-09-08 20:00:00

這是我的第43篇原創(chuàng)


先講一個小故事。有個超級牛人,叫萊斯利蘭伯特,拿過圖靈獎。他一直在研究分布式領(lǐng)域。分布式環(huán)境中的一致性問題一直難以解決,這哥們寫了一篇論文,叫“The Part-Time Parliament”也就是“兼職議會。這個論文中提到了一個Paxos算法,可以解決分布式環(huán)境中由于集群中機(jī)器隨時可能掉線而導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致問題。但是這位大爺非常的奇葩,把一個算法論文硬生生寫成了一個故事--你從論文名字就能看出來--整篇論文中沒有一個數(shù)學(xué)符號。結(jié)果可想而知,頂尖的學(xué)術(shù)期刊壓根就不收他的論文。

有興趣的可以在后臺回復(fù):paxos,拜讀一下這篇只有11頁,沒有公式的算法論文。


分布式一致性協(xié)議的作用就是讓在網(wǎng)絡(luò)異常的情況下,讓所有節(jié)點達(dá)成共識。無論網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)什么異常,集群里所有的節(jié)點只要通過這個協(xié)議之后,就能對某個信息達(dá)成一致了。

目前應(yīng)用比較廣的分布式一致性協(xié)議有:

  • Paxos

  • ZBA

  • Raft

Paxos協(xié)議

Paxos協(xié)議需要幾個角色來處理相應(yīng)的任務(wù):

  • 提議者 Proposer

  • 決策者 Acceptor

  • 學(xué)習(xí)者 Learner

我們在每個節(jié)點中都同時設(shè)置三個角色。當(dāng)不同節(jié)點的數(shù)據(jù)/意見不一致的時候,這三個角色將通過以下方達(dá)成一致:

  • Prepare提案階段:提議者向決策者發(fā)起提案。

  • Accept決策階段:決策者接受提案,并告知所有的學(xué)習(xí)者。


場景假設(shè):現(xiàn)在劉備、關(guān)羽、張飛三員大將統(tǒng)領(lǐng)三軍,各自收到軍師諸葛亮發(fā)來的密信,讓他們進(jìn)攻。劉備和關(guān)羽收到的是攻打曹操,張飛收到的是攻打周瑜。這可咋整?注意,這時候信息傳輸是不穩(wěn)定的,信使可能被殺掉。

Prepare提案階段


  • Prepare提案階段:

    提案階段第一步:所有節(jié)點的Proposer提議者所有節(jié)點中超過一半的Acceptor決策者發(fā)起提案,這個提案的主要內(nèi)容就是一個編號。

    跟著劉備的孫乾同時向劉關(guān)張三個老大發(fā)了一封密信,編號是666;糜竺也發(fā)了,編號是555,法正的編號是111。

    提案階段第二所有的Acceptor決策者對手上編號最大的提案進(jìn)行響應(yīng)。

    期間,有兩個信使掛了,于是劉備收到了孫乾、糜竺和法正的密信,關(guān)羽收到了孫乾和法正的,張飛收到了糜竺和法正的。然后各自對手上編號最大的回了一封信:收到了。

Accept決策階段


  • Accept決策階段:

    決策階段第一步:收到一半以上決策者 Acceptor回復(fù)的提議者 Proposer,將其提案編號和內(nèi)容再次發(fā)送給一半以上的決策者 Acceptor。

    孫乾、糜竺和法正三人里,只有孫乾收到了一版以上的反饋,于是他將自己收到的信息再次發(fā)送給劉關(guān)張。很不幸,這次只有關(guān)羽收到了。

    決策階段第二步:只有決策者 Acceptor收到了以前回復(fù)的最大編號的決策提案,那他就應(yīng)該接受該提案。同時,他需要告知所有的學(xué)習(xí)者 Learner

  • 關(guān)羽收到了他之前響應(yīng)過的提案,這是孫乾發(fā)來的攻打曹操的信息,他接受了這個提案,并將提案內(nèi)容告知所有的學(xué)習(xí)者(士兵)。這時,所有節(jié)點就攻打誰的問題達(dá)成了一致,開心的去攻打曹操了。


有人說,怎么這么復(fù)雜???是的,Paxos是出了名的復(fù)雜,這已經(jīng)是超級簡化版的了。上面劉關(guān)張的例子其實就是“拜占庭將軍問題的中國翻譯版。

但是這是當(dāng)時乃至于到現(xiàn)在最廣泛的分布式一致性解決方案之一。它解決了一個超級難題:在信息傳輸異常(機(jī)器掛掉、消息延遲、丟失、重復(fù)、亂序等各種情況)下,如何使集群中各節(jié)點達(dá)成統(tǒng)一意見?;谏厦娴幕A(chǔ)邏輯,加上各種限定規(guī)則,Paxos能保證無論集群內(nèi)部發(fā)生任何異常,都能讓整個分布式系統(tǒng)對于某個信息達(dá)成一致性決議。

但是Paxos太費勁了,太難理解了,而且節(jié)點多了,就非常麻煩。


有沒有更優(yōu)化的解決辦法呢?有的,下次給大家分享ZAB協(xié)議。

后臺回復(fù):paxos,拜讀一下這篇只有11頁,沒有公式的算法論文

往期精彩回顧




干貨 | 說透分布式數(shù)據(jù)一致性問題
底層規(guī)則 | 論數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)的“力”

熱文 | 大數(shù)據(jù)工程師體系職業(yè)路徑全解

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一、根據(jù)《網(wǎng)絡(luò)信息內(nèi)容生態(tài)治理規(guī)定》《中華人民共和國未成年人保護(hù)法》等法律法規(guī),對以下違法、不良信息或存在危害的行為進(jìn)行處理。
1. 違反法律法規(guī)的信息,主要表現(xiàn)為:
    1)反對憲法所確定的基本原則;
    2)危害國家安全,泄露國家秘密,顛覆國家政權(quán),破壞國家統(tǒng)一,損害國家榮譽和利益;
    3)侮辱、濫用英烈形象,歪曲、丑化、褻瀆、否定英雄烈士事跡和精神,以侮辱、誹謗或者其他方式侵害英雄烈士的姓名、肖像、名譽、榮譽;
    4)宣揚恐怖主義、極端主義或者煽動實施恐怖活動、極端主義活動;
    5)煽動民族仇恨、民族歧視,破壞民族團(tuán)結(jié);
    6)破壞國家宗教政策,宣揚邪教和封建迷信;
    7)散布謠言,擾亂社會秩序,破壞社會穩(wěn)定;
    8)宣揚淫穢、色情、賭博、暴力、兇殺、恐怖或者教唆犯罪;
    9)煽動非法集會、結(jié)社、游行、示威、聚眾擾亂社會秩序;
    10)侮辱或者誹謗他人,侵害他人名譽、隱私和其他合法權(quán)益;
    11)通過網(wǎng)絡(luò)以文字、圖片、音視頻等形式,對未成年人實施侮辱、誹謗、威脅或者惡意損害未成年人形象進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)欺凌的;
    12)危害未成年人身心健康的;
    13)含有法律、行政法規(guī)禁止的其他內(nèi)容;


2. 不友善:不尊重用戶及其所貢獻(xiàn)內(nèi)容的信息或行為。主要表現(xiàn)為:
    1)輕蔑:貶低、輕視他人及其勞動成果;
    2)誹謗:捏造、散布虛假事實,損害他人名譽;
    3)嘲諷:以比喻、夸張、侮辱性的手法對他人或其行為進(jìn)行揭露或描述,以此來激怒他人;
    4)挑釁:以不友好的方式激怒他人,意圖使對方對自己的言論作出回應(yīng),蓄意制造事端;
    5)羞辱:貶低他人的能力、行為、生理或身份特征,讓對方難堪;
    6)謾罵:以不文明的語言對他人進(jìn)行負(fù)面評價;
    7)歧視:煽動人群歧視、地域歧視等,針對他人的民族、種族、宗教、性取向、性別、年齡、地域、生理特征等身份或者歸類的攻擊;
    8)威脅:許諾以不良的后果來迫使他人服從自己的意志;


3. 發(fā)布垃圾廣告信息:以推廣曝光為目的,發(fā)布影響用戶體驗、擾亂本網(wǎng)站秩序的內(nèi)容,或進(jìn)行相關(guān)行為。主要表現(xiàn)為:
    1)多次發(fā)布包含售賣產(chǎn)品、提供服務(wù)、宣傳推廣內(nèi)容的垃圾廣告。包括但不限于以下幾種形式:
    2)單個帳號多次發(fā)布包含垃圾廣告的內(nèi)容;
    3)多個廣告帳號互相配合發(fā)布、傳播包含垃圾廣告的內(nèi)容;
    4)多次發(fā)布包含欺騙性外鏈的內(nèi)容,如未注明的淘寶客鏈接、跳轉(zhuǎn)網(wǎng)站等,誘騙用戶點擊鏈接
    5)發(fā)布大量包含推廣鏈接、產(chǎn)品、品牌等內(nèi)容獲取搜索引擎中的不正當(dāng)曝光;
    6)購買或出售帳號之間虛假地互動,發(fā)布干擾網(wǎng)站秩序的推廣內(nèi)容及相關(guān)交易。
    7)發(fā)布包含欺騙性的惡意營銷內(nèi)容,如通過偽造經(jīng)歷、冒充他人等方式進(jìn)行惡意營銷;
    8)使用特殊符號、圖片等方式規(guī)避垃圾廣告內(nèi)容審核的廣告內(nèi)容。


4. 色情低俗信息,主要表現(xiàn)為:
    1)包含自己或他人性經(jīng)驗的細(xì)節(jié)描述或露骨的感受描述;
    2)涉及色情段子、兩性笑話的低俗內(nèi)容;
    3)配圖、頭圖中包含庸俗或挑逗性圖片的內(nèi)容;
    4)帶有性暗示、性挑逗等易使人產(chǎn)生性聯(lián)想;
    5)展現(xiàn)血腥、驚悚、殘忍等致人身心不適;
    6)炒作緋聞、丑聞、劣跡等;
    7)宣揚低俗、庸俗、媚俗內(nèi)容。


5. 不實信息,主要表現(xiàn)為:
    1)可能存在事實性錯誤或者造謠等內(nèi)容;
    2)存在事實夸大、偽造虛假經(jīng)歷等誤導(dǎo)他人的內(nèi)容;
    3)偽造身份、冒充他人,通過頭像、用戶名等個人信息暗示自己具有特定身份,或與特定機(jī)構(gòu)或個人存在關(guān)聯(lián)。


6. 傳播封建迷信,主要表現(xiàn)為:
    1)找人算命、測字、占卜、解夢、化解厄運、使用迷信方式治病;
    2)求推薦算命看相大師;
    3)針對具體風(fēng)水等問題進(jìn)行求助或咨詢;
    4)問自己或他人的八字、六爻、星盤、手相、面相、五行缺失,包括通過占卜方法問婚姻、前程、運勢,東西寵物丟了能不能找回、取名改名等;


7. 文章標(biāo)題黨,主要表現(xiàn)為:
    1)以各種夸張、獵奇、不合常理的表現(xiàn)手法等行為來誘導(dǎo)用戶;
    2)內(nèi)容與標(biāo)題之間存在嚴(yán)重不實或者原意扭曲;
    3)使用夸張標(biāo)題,內(nèi)容與標(biāo)題嚴(yán)重不符的。


8.「飯圈」亂象行為,主要表現(xiàn)為:
    1)誘導(dǎo)未成年人應(yīng)援集資、高額消費、投票打榜
    2)粉絲互撕謾罵、拉踩引戰(zhàn)、造謠攻擊、人肉搜索、侵犯隱私
    3)鼓動「飯圈」粉絲攀比炫富、奢靡享樂等行為
    4)以號召粉絲、雇用網(wǎng)絡(luò)水軍、「養(yǎng)號」形式刷量控評等行為
    5)通過「蹭熱點」、制造話題等形式干擾輿論,影響傳播秩序


9. 其他危害行為或內(nèi)容,主要表現(xiàn)為:
    1)可能引發(fā)未成年人模仿不安全行為和違反社會公德行為、誘導(dǎo)未成年人不良嗜好影響未成年人身心健康的;
    2)不當(dāng)評述自然災(zāi)害、重大事故等災(zāi)難的;
    3)美化、粉飾侵略戰(zhàn)爭行為的;
    4)法律、行政法規(guī)禁止,或可能對網(wǎng)絡(luò)生態(tài)造成不良影響的其他內(nèi)容。


二、違規(guī)處罰
本網(wǎng)站通過主動發(fā)現(xiàn)和接受用戶舉報兩種方式收集違規(guī)行為信息。所有有意的降低內(nèi)容質(zhì)量、傷害平臺氛圍及欺凌未成年人或危害未成年人身心健康的行為都是不能容忍的。
當(dāng)一個用戶發(fā)布違規(guī)內(nèi)容時,本網(wǎng)站將依據(jù)相關(guān)用戶違規(guī)情節(jié)嚴(yán)重程度,對帳號進(jìn)行禁言 1 天、7 天、15 天直至永久禁言或封停賬號的處罰。當(dāng)涉及欺凌未成年人、危害未成年人身心健康、通過作弊手段注冊、使用帳號,或者濫用多個帳號發(fā)布違規(guī)內(nèi)容時,本網(wǎng)站將加重處罰。


三、申訴
隨著平臺管理經(jīng)驗的不斷豐富,本網(wǎng)站出于維護(hù)本網(wǎng)站氛圍和秩序的目的,將不斷完善本公約。
如果本網(wǎng)站用戶對本網(wǎng)站基于本公約規(guī)定做出的處理有異議,可以通過「建議反饋」功能向本網(wǎng)站進(jìn)行反饋。
(規(guī)則的最終解釋權(quán)歸屬本網(wǎng)站所有)

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