分布式协调“方法论”

日常学习小结，不计格式，不计内容，只做笔记之用！！！

分布式系统特点

• 地域分布性
• 并发性
• 对等性
• 缺乏逻辑时钟
• 故障总是会发生

分布式系统引发的问题

• 网络三态（success、fail、timeout）
• 节点故障
• 通信异常
• 网络分区

两军问题

山上蓝军通过传令兵商定时间一起攻打白军，但是传令兵必须要穿过山谷的白军到达对面山上，有很大几率无法达到对面山顶，就很难达到命令一致。

用这个问题讲明，分布式节点之间通过网络通信，可能出现网络异常、脑裂问题，使两节点数据不一致。

“两军问题”，现如今还没有办法彻底解决。

CAP理论

由于两军问题无法彻底解决，大佬（砖家）提出CAP理论。
C（一致性）：分布式系统中各副本数据一致（强一致）。
A（可用性）：分布式一直处于可用状态。
P（分区容错）：除非整个网络故障，否则系统中某节点、某网络异常，都不会影响系统的正常对外服务。（将数据放在系统的多个节点上，即使有节点不可达，也能保证正常对外服务）

在保证分区容错的前提下，怎样在一致性与可用性中权衡就是设计之初要考究的地方。

BASE理论

即使做不到强一致性，分布式系统可以根据业务特点，采用适当的方法实现最终一致性。
基本可用性：允许系统出现不可预见性故障时，允许损失部分可用性。
软状态：系统中数据存在中间状态，即系统中不同节点数据同步过程存在延时，但认为这种状态不影响系统的可用性。
最终一致：数据经过一段时间同步后，各节点数据达到一致。

2PC

二段提交（强一致性）——事务预提交阶段、事务提交阶段

缺点：

• 性能问题：在执行过程中，所有节点都会进入阻塞状态，只有收到协调者（XA）的提交或回滚命令才会继续执行，后才释放资源。
• 单点故障：若在执行过程中，协调者出现故障，，参与者收不到消息会进入中间状态。
• 丢失数据致数据不一致：若收到协调者发的提交命令，但是参与节点宕机，此时参与节点数据没有提交，造成数据丢失。

3PC

三段提交——询问阶段、事务预提交阶段、事务提交阶段

与2PC对比：

• 相当于在2PC之前增加一个缓冲阶段，预先进行资源询问。
• 2PC只有协调者有连接超时，参与者没有，发生异常会一直等待，但3PC的协调者、参与者都有连接超时，当参与者长时间没有收到协调者的提交命令，会自动提交。

2PC、3PC都无法解决分布式系统数据完全一致的问题。

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zookeeper

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