两阶段提交(Two-phase Commit)2PC:
https://coolshell.cn/articles/10910.html
前提:
二阶段提交算法的成立基于以下假设:
该分布式系统中,存在一个节点作为协调者(Coordinator),其他节点作为参与者(Cohorts)。且节点之间可以进行网络通信。
所有节点都采用预写式日志,且日志被写入后即被保持在可靠的存储设备上,即使节点损坏不会导致日志数据的消失。
所有节点不会永久性损坏,即使损坏后仍然可以恢复。
算法:
第一阶段(提交请求阶段-准备阶段)
协调者节点向所有参与者节点询问是否可以执行提交操作,并开始等待各参与者节点的响应。
参与者节点执行询问发起为止的所有事务操作,并将Undo信息和Redo信息写入日志。
各参与者节点响应协调者节点发起的询问。如果参与者节点的事务操作实际执行成功,则它返回一个"同意"消息;如果参与者节点的事务操作实际执行失败,则它返回一个"中止"消息。
有时候,第一阶段也被称作投票阶段,即各参与者投票是否要继续接下来的提交操作。
第二阶段(提交执行阶段-提交阶段)
成功
当协调者节点从所有参与者节点获得的相应消息都为"同意"时:
协调者节点向所有参与者节点发出"正式提交"的请求。
参与者节点正式完成操作,并释放在整个事务期间内占用的资源。
参与者节点向协调者节点发送"完成"消息。
协调者节点收到所有参与者节点反馈的"完成"消息后,完成事务。
失败
如果任一参与者节点在第一阶段返回的响应消息为"终止",或者 协调者节点在第一阶段的询问超时之前无法获取所有参与者节点的响应消息时:
协调者节点向所有参与者节点发出"回滚操作"的请求。
参与者节点利用之前写入的Undo信息执行回滚,并释放在整个事务期间内占用的资源。
参与者节点向协调者节点发送"回滚完成"消息。
协调者节点收到所有参与者节点反馈的"回滚完成"消息后,取消事务。
有时候,第二阶段也被称作完成阶段,因为无论结果怎样,协调者都必须在此阶段结束当前事务。
1)如果第一阶段中,参与者没有收到询问请求,或是参与者的回应没有到达协调者。那么,需要协调者做超时处理,一旦超时,可以当作失败,也可以重试。
2)如果第二阶段中,正式提交发出后,如果有的参与者没有收到,或是参与者提交/回滚后的确认信息没有返回,一旦参与者的回应超时,要么重试,要么把那个参与者标记为问题结点剔除整个集群,这样可以保证服务结点都是数据一致性的。
3)糟糕的情况是,第二阶段中,如果参与者收不到协调者的commit/fallback指令,参与者将处于“状态未知”阶段,参与者完全不知道要怎么办,比如:如果所有的参与者完成第一阶段的回复后(可能全部yes,可能全部no,可能部分yes部分no),如果协调者在这个时候挂掉了。那么所有的结点完全不知道怎么办(问别的参与者都不行)。为了一致性,要么死等协调者,要么重发第一阶段的yes/no命令。
两段提交最大的问题就是第3)项,如果第一阶段完成后,参与者在第二阶没有收到决策,那么数据结点会进入“不知所措”的状态,这个状态会block住整个事务。
XA 是基于两阶段提交设计的一个接口标准(两阶段提交协议)
三阶段提交:
三段提交的核心理念是:在询问的时候并不锁定资源,除非所有人都同意了,才开始锁资源。
理论上来说,如果第一阶段所有的结点返回成功,那么有理由相信成功提交的概率很大。这样一来,可以降低参与者Cohorts的状态未知的概率。
网友评论