微信分布式数据存储协议对比——Paxos和Quorum

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• 第一阶段：Proposer发起一个提议，询问所有Acceptor是否接受；

• 第二阶段：Proposer根据Acceptor的返回结果，提交或中止事务。如果Acceptor全部同意则提交，否则全部终止。

两阶段提交方案是实现分布式事务的关键；但是这个方案针对无反馈的情况，除了“死等”，缺乏合理的解决方案。 Proposer在发起提议后宕机，阶段二的Acceptor资源将锁定死等。如果部分参与者接受请求后异常，还可能存在数据不一致的脑裂问题。

三段式提交（3PC、Three-Phase Commit）

为了解决2PC的死等问题，3PC在提交前增加一次准备提交（prepare commit）的阶段，使得系统不会因为提议者宕机不知所措。接受者接到准备提交指令后可以锁资源，但要求相关操作必须可回滚。

但3PC并没有被用在我们的工程实现上，因为3PC无法避免脑裂，同时有其他协议可以做到更多的特性又解决了死等的问题。

图1 三段式提交，在二段式提交基础上增加prepare commit阶段

主流的Paxos算法

微信后台近期开始主要推广Paxos算法用于内部分布式存储。Paxos是Leslie Lamport提出的基于消息传递的一致性算法，解决了分布式存储中多个副本响应读写请求的一致性，Paxos在目前的分布式领域几乎是一致性的代名词（据传Google Chubby的作者Mike Burrows曾说过这个世界上只有一种一致性算法, 那就是Paxos，其他算法都是残次品）。Paxos算法在可能宕机或网络异常的分布式环境中，快速且正确地在集群内部对某个数据的值达成一致，并且保证只要任意多数节点存活，都不会破坏整个系统的一致性。Paxos的核心能力就是多个节点确认一个值，少数服从多数，获得可用性和一致性的均衡。

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