共識演算法和一致性

2021-08-18 09:19:37 字數 765 閱讀 6868

一致性往往指分布式系統中多個副本對外呈現的資料的狀態。如前面提到的順序一致性、線性一致性,描述了多個節點對資料狀態的維護能力。

共識則描述了分布式系統中多個節點之間,彼此對某個狀態達成一致結果的過程。

致性描述的是結果狀態,共識則是一種手段。達成某種共識並不意味著就保障了一致性。

講,各個節點通常都是相同的確定性狀態機模型(又稱為狀態機複製問題,state-machine replication),從相同初始狀態開始接收相同順序的指令,則可以保證相同的結果狀態。

系統中多個節點最關鍵的是對多個事件的順序進行共識,即排序。

出現故障(crash或fail-stop,即不響應)但不會偽造資訊的情況稱為「非拜占庭錯誤」(non-byzantine fault)或「故障錯誤」(crash fault);

偽造資訊惡意響應的情況稱為「拜占庭錯誤」(byzantine fault),對應節點為拜占庭節點。

解決的是非拜占庭的普通錯誤情況還是拜占庭錯誤情況,共識演算法可以分為crash fault tolerance(cft)類演算法和byzantine fault tolerance(bft)類演算法。

於要能容忍拜占庭錯誤的情況,一般包括pbft(practical byzantine fault tolerance)為代表的確定性系列演算法、pow為代表的概率演算法等。

注意 實踐中,一致性的結果往往還需要客戶端的額外支援,典型情況如通過訪問足夠多個服務節點來比對驗證,確保獲取共識後的正確結果。

提示 不僅在分布式系統領域,實際上在很多領域都存在類似「測不准原理」的約束。

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