个人网站页面模板html,安徽省两学一做网站,wordpress连接直达,关于12380网站建设文件戳蓝字“CSDN云计算”关注我们哦#xff01;一顿愉快的小火锅之后#xff0c;悠哉悠哉的回家了#xff0c;于是只能开始新一轮的家庭科普了。分布式一致性幸好在《漫话#xff1a;如何给女朋友解释什么是2PC#xff08;二阶段提交#xff09;#xff1f;》中介绍过关于2… 戳蓝字“CSDN云计算”关注我们哦一顿愉快的小火锅之后悠哉悠哉的回家了于是只能开始新一轮的家庭科普了。分布式一致性幸好在《漫话如何给女朋友解释什么是2PC二阶段提交》中介绍过关于2PC的知识要不然这事儿可就说来话长了。不过还是要简单交代下背景。我们以饭店的后厨为例介绍过随着饭店的发展慢慢的从只有一个厨师演变成有多个厨师进而演变成有洗菜工、配菜师、厨师等多个职位。当有了多种分工之后就势必需要协调这些人之间的合作。比如餐厅客人点了一份番茄炒蛋然后后厨开始准备起来洗菜工开始洗西红柿配菜师开始准备鸡蛋厨师开始向锅内加油准备炒菜。这是一种很正常的情况。但是如果消息传达的不到位或者洗菜师傅临时不在厨房等就会导致有的人已经开始准备起来但是有的人并没有准备。这就像是一个分布式系统一样的当我们在电商网站下单的时候需要有多个分布式服务同时服务如支付系统进行支付、红包系统进行红包扣减、库存系统扣减库存、物流系统更新物流信息等。但是如果其中某一个系统在执行过程中失败了或者由于网络原因没有收到请求那么整个系统可能就有不一致的现象了即付了钱扣了红包但是库存没有扣减。这就是所谓的分布式系统的数据一致性问题。为了解决分布式一致性问题人们提出了很多解决方案其中比较重要的就是2PC和3PC。之前我们介绍过了2PC其实就是相当于在后厨引入一个协调者他负责统筹所有参与者。二阶段提交的算法思路是在分布式系统中引入了协调者参与者将操作成败通知协调者再由协调者根据所有参与者的反馈情报决定各参与者是否要提交操作还是中止操作。那么整个操作被分为两个阶段第一阶段准备阶段(投票阶段)和第二阶段提交阶段执行阶段但是同时2PC也存在一些缺点如同步阻塞问题、单点故障问题、无法100%保证数据一致性等问题。所以人们在2PC的基础上提出了3PC算法。三阶段提交在二阶段提交2PC存在诸多问题的情况下人们提出了三阶段提交3PC主要用来解决2PC存在的一些问题但是这里提一句3PC并没彻底解决2PC存在的所有问题。有一个人想要五黑玩王者荣耀于是他开始联系自己的小伙伴们。采用2PC的算法召集好友开黑时会发生以下事情组织者小A我们准备玩王者荣耀你要是可以来参加的话现在你就登录游戏然后在游戏好友上给我回复个消息。小A登录自己的游戏账号然后告诉组织者小A已就位。组织者小B、小C、小D我们准备玩王者荣耀你要是可以来参加的话现在你就登录游戏然后在游戏好友上给我回复个消息。小B、小C、小D分别登录自己的游戏账号然后告诉组织者小B、小C、小D已就位。组织者发现所有人都就位了于是在游戏上逐一通知大家组织者小A我邀请你了你进来吧。小A接受邀请组织者小B、小C、小D我邀请你了你进来吧。小小B、小C、小D接收邀请接着我们看下如果采用3PC的方式组织王者荣耀五黑会发生怎样的事情组织者小A我们想定在晚上8点你有时间嘛有时间你就说YES没有你就说NO然后我还会再去问其他人这段时间你可先去干你自己的事儿不用一直等着我。小A好的我有时间。组织者小B、小C、小D我们想定在晚上8点王者荣耀五黑……不用一直等我。组织者收集完大家的时间情况了一看大家都有时间那么就再次通知大家。协调者接收到所有YES指令组织者小A我们确定了晚上8点王者荣耀五黑你要把段时间空出来你不能再安排其他的事儿了。然后我会逐个通知其他朋友通知完之后我会再来和你确认一下还有啊如果我没有特意给你打电话你就8点上号就行了。对了你确定能来是吧小A顺手设置了晚上8点闹钟然后跟组织者说我可以去。组织者小B我们决定了晚上8点王者荣耀五黑……你就8点上号就行了。组织者通知完一圈之后。所有朋友都跟他说”我已经把8点这个时间段空出来了”。于是他在8点的时候这一天又挨个打了一遍电话告诉他们嘿现在你们可以上号啦。。。。小A、小B、小C、小D我已经登录了你拉我吧。组织者邀请A、B、C等加入游戏。以上过程就是一个典型的三阶段提交3PC的过程和2PC相比3PC多了一个步骤就是提前询问所以参与者是否都能参与并且所有人都同意后再次通知大家登录游戏。所谓3PC就是把2PC的准备阶段再次一分为二组成了三阶段。在第一阶段只是询问所有参与者是否可以执行事务操作并不在本阶段执行事务操作。当协调者收到所有的参与者都返回YES时在第二阶段才执行事务操作然后在第三阶段在执行commit或者rollback。这样三阶段提交就有CanCommit事务询问、PreCommit事务执行、DoCommit事务提交三个阶段。3PC的处理过程和二阶段提交对比三阶段提交主要是在2PC的第一阶段和第二阶段中插入一个准备阶段。保证了在最后提交阶段之前各参与节点的状态是一致的。接下来看看具体执行过程。CanCommit3PC的CanCommit阶段其实和2PC的准备阶段很像。协调者向参与者发送commit请求参与者如果可以提交就返回Yes响应否则返回No响应。1、事务询问协调者向参与者发送CanCommit请求。询问是否可以执行事务提交操作。然后开始等待参与者的响应。2、响应反馈参与者接到CanCommit请求之后正常情况下如果其自身认为可以顺利执行事务则返回YES响应并进入预备状态。否则反馈NOPreCommit阶段协调者根据CanCommit阶段参与者的反应情况来决定是否可以进行事务的PreCommit操作。假如协调者从所有的参与者获得的反馈都是YES响应那么就会执行事务的预执行1、发送预提交请求协调者向参与者发送PreCommit请求并进入Prepared阶段。2、事务预提交参与者接收到PreCommit请求后会执行事务操作并将undo和redo信息记录到事务日志中。3、响应反馈如果参与者成功的执行了事务操作则返回ACK响应同时开始等待最终指令。假如有任何一个参与者向协调者发送了NO响应或者等待超时之后协调者都没有接到参与者的响应那么就执行事务的中断。1、发送中断请求协调者向所有参与者发送abort请求。2、中断事务参与者收到来自协调者的abort请求之后或超时之后仍未收到协调者的请求执行事务的中断。doCommit阶段该阶段进行真正的事务提交也可以分为以下两种情况。如果协调证收到所有参与者的事务执行后的ACK响应则发生如下事情1、发送提交请求协调接收到参与者发送的ACK响应那么他将从预提交状态进入到提交状态。并向所有参与者发送doCommit请求。2、事务提交参与者接收到doCommit请求之后执行正式的事务提交。并在完成事务提交之后释放所有事务资源。3、响应反馈事务提交完之后向协调者发送Ack响应。4、完成事务协调者接收到所有参与者的ack响应之后完成事务。如果协调者没有接收到参与者发送的ACK响应可能是接受者发送的不是ACK响应也可能响应超时那么就会执行中断事务。1、发送中断请求协调者向所有参与者发送abort请求2、事务回滚参与者接收到abort请求之后利用其在阶段二记录的undo信息来执行事务的回滚操作并在完成回滚之后释放所有的事务资源。3、反馈结果参与者完成事务回滚之后向协调者发送ACK消息4、中断事务协调者接收到参与者反馈的ACK消息之后执行事务的中断。还有一种情况如果参与者无法及时接收到来自协调者的doCommit或者abort请求时会在等待超时之后会继续进行事务的提交。以上就是3PC的三个主要阶段的操作流程。3PC比2PC好在哪1、降低同步阻塞。在3PC中第一阶段并没有让参与者直接执行事务而是在第二阶段才会让参与者进行事务的执行。大大降低了阻塞的概率和时长。并且在3PC中如果参与者未收到协调者的消息那么他会在等待一段时间后自动执行事务的commit而不是一直阻塞。2、提升了数据一致性2PC中有一种情况会导致数据不一致如在2PC的阶段二中当协调者向参与者发送commit请求之后发生了网络异常只有一部分参与者接受到了commit请求。而在这部分参与者接到commit请求之后就会执行commit操作。但是其他部分未接到commit请求的机器则无法执行事务提交。于是整个分布式系统便出现了数据不一致性的现象。这种情况在3PC的场景中得到了很好的解决因为在3PC中如果参与者没有收到协调者的消息时他不会一直阻塞过一段时间之后他会自动执行事务。这就解决了那种协调者发出commit之后。另外2PC还有个问题无法解决。那就是协调者再发出commit消息之后宕机而唯一接收到这条消息的参与者同时也宕机了。那么即使协调者通过选举协议产生了新的协调者这条事务的状态也是不确定的没人知道事务是否被已经提交。这种情况在3PC中是有办法解决的因为在3PC中选出新的协调者之后他可以咨询所有参与者的状态如果有某一个处于commit状态或者prepare-commit状态那么他就可以通知所有参与者执行commit否则就通知大家rollback。因为3PC的第三阶段一旦有机器执行了commit那必然第一阶段大家都是同意commit的所以可以放心执行commit。3PC无法解决的问题在doCommit阶段如果参与者无法及时接收到来自协调者的doCommit或者abort请求时会在等待超时之后会继续进行事务的提交。所以由于网络原因协调者发送的abort响应没有及时被参与者接收到那么参与者在等待超时之后执行了commit操作。这样就和其他接到abort命令并执行回滚的参与者之间存在数据不一致的情况。所以我们可以认为无论是二阶段提交还是三阶段提交都无法彻底解决分布式的一致性问题。Google Chubby的作者Mike Burrows说过there is only one consensus protocol, and that’s Paxos” – all other approaches are just broken versions of Paxos。意即世上只有一种一致性算法那就是Paxos所有其他一致性算法都是Paxos算法的不完整版。福利扫描添加小编微信备注“姓名公司职位”加入【云计算学习交流群】和志同道合的朋友们共同打卡学习
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