일반적인 합의 알고리즘은 무엇입니까? (예 : 래프트, Paxos)

일반적인 합의 알고리즘은 무엇입니까? (예 : 뗏목, 팩소스)

컨센서스 알고리즘은 분산 시스템의 중요한 구성 요소로, 일부 노드가 실패 할 때에도 여러 노드 또는 프로세스가 단일 데이터 값 또는 결정에 동의 할 수 있습니다. 다음은 가장 일반적인 합의 알고리즘입니다.

1. RAFT : RAFT는 다른 합의 알고리즘보다 더 이해하기 쉽도록 설계되었습니다. 합의 문제를지도 선거, 통나무 복제 및 안전의 세 가지 하위 문제로 나눕니다. RAFT에서는 한 서버가 리더로 선출되며 복제 및 로그 항목을 관리 할 책임이 있습니다. 래프트의 단순성은 더 쉽게 구현하고 이유가 있습니다.
2. PAXOS : PAXOS는 가장 초기의 가장 영향력있는 합의 알고리즘 중 하나입니다. 신뢰할 수없는 프로세서 네트워크에서 합의를 해결하기위한 프로토콜 제품군입니다. Paxos에는 제안자, 수락자 및 학습자의 몇 가지 역할이 포함됩니다. 래프트보다 구현하고 이해하는 것이 더 복잡 할 수 있지만 다양한 분산 시스템에서 널리 사용됩니다.
3. 멀티 팩소스 : 기본 PAXOS 프로토콜의 일련의 인스턴스에 대한 Distinguished Proposer (리더)를 선택하여 성능을 최적화하는 기본 PAXOS 알고리즘의 확장. 이는 각 결정에 대한 지도자 선거의 오버 헤드를 줄입니다.
4. ZAB (Zookeeper 's Atomic Broadcast) : Apache Zookeeper가 사용하는 Zab은 총 업데이트 순서를 보장하는 충돌 회복 원자 방송 프로토콜입니다. 높은 처리량과 낮은 대기 시간을 제공하도록 설계되었습니다.
5. PBFT (실제 비잔틴 결함 공차) : PBFT는 노드가 악의적 일 수있는 환경 (비잔틴 결함)에서 작동하도록 설계되었습니다. 노드의 최대 3 분의 1에 결함이있는 합의를 달성 할 수 있습니다.

이러한 각 알고리즘에는 강점이 있으며 분산 시스템 내에서 다양한 사용 사례에 적합합니다.

Raft와 Paxos는 합의 달성에 대한 접근 방식이 어떻게 다릅니 까?

Raft와 Paxos는 분산 시스템에서 합의를 달성하는 것을 목표로했지만 접근 방식과 복잡성이 크게 다릅니다.

1. 이해 성과 단순성 :

   • RAFT : RAFT는 더 이해하기 쉽고 구현하기 쉽도록 설계되었습니다. 그것은 합의 문제를 명확하게 정의 된 세 가지 하위 문제로 분류합니다 : 지도자 선거, 로그 복제 및 안전. 이 모듈 식 접근법을 사용하면 개발자가 더 쉽게 파악하고 구현할 수 있습니다.
   • Paxos : Paxos는 종종 더 복잡하고 이해하기 어려운 것으로 간주됩니다. 여기에는 여러 역할 (제안자, 수용자, 학습자) 및 단계가 포함되며, 이는 알고리즘에 대한 구현 및 추론을보다 어려워 질 수 있습니다.

2. 지도 선거 :

   • RAFT : RAFT는 노드가 후보자에게 투표하는 간단한 지도자 선거 메커니즘을 사용하며, 대부분의 투표권을 가진 후보자가 리더가됩니다. 그런 다음 리더는 복제 및 로그 항목을 관리합니다.
   • Paxos : Paxos에서는 지도자 선거가 덜 명백합니다. 모든 제안자는 가치를 제안 할 수 있으며 수락자는 이에 대한 투표를합니다. 대부분의 투표권을 얻는 제안자는 그 합의 라운드의 리더가됩니다.

3. 로그 복제 :

   • RAFT : RAFT는 모든 로그가 모든 노드에서 동일한 순서로 복제되도록합니다. 리더는 팔로어에게 로그 항목을 보냅니다. 일단 대부분의 노드가 항목을 인정하면 커밋 된 것으로 간주됩니다.
   • PAXOS : PAXOS는 또한 로그 복제를 보장하지만 여러 라운드의 제안 및 수락과 관련된보다 복잡한 프로세스를 통해 그렇게합니다. 선택된 가치는 대부분의 수락을 얻는 가치입니다.

4. 안전과 라이벌 :

   • RAFT : RAFT는 용어 번호를 사용하여 안전을 보장하고 로그 항목이 커밋 된 것으로 간주되기 전에 대부분의 노드에 복제되어야한다는 요구 사항을 보장합니다. 리더 선거 메커니즘에 의해 Livinges가 보장됩니다.
   • PAXOS : PAXOS는 투표 번호 시스템을 사용하여 안전을 보장하고 대다수의 수용자가 값을 수락해야한다는 요구 사항을 보장합니다. Livinges는 더 복잡한 성격으로 인해 Paxos에서 보장하기가 더 어려울 수 있습니다.

요약하면, RAFT는보다 간단하고 구현하기 쉬워 지도록 설계되었지만 Paxos는 더 복잡하지만 다양한 분산 시스템에서 매우 유연하고 널리 사용됩니다.

분산 시스템에서 컨센서스 알고리즘을 사용하면 어떤 이점이 있습니까?

합의 알고리즘은 분산 시스템에서 몇 가지 주요 장점을 제공합니다.

1. 결함 공차 : 컨센서스 알고리즘을 사용하면 일부 노드가 실패하더라도 시스템이 계속 작동 할 수 있습니다. 대부분의 노드가 결정에 동의하도록함으로써 시스템은 실패를 견딜 수 있고 일관성을 유지할 수 있습니다.
2. 일관성 : 시스템의 모든 노드가 데이터에 대한 일관된보기를 보장합니다. 이는 시스템의 무결성, 특히 여러 노드에서 데이터가 복제되는 시나리오에서 시스템의 무결성을 유지하는 데 중요합니다.
3. 확장 성 : 합의 알고리즘을 통해 분산 시스템은 더 많은 노드를 추가하여 수평으로 확장 할 수 있습니다. 이 확장 성은 증가 된 부하를 처리하고 성능이나 일관성을 손상시키지 않고 시스템을 성장시키는 데 필수적입니다.
4. 고 가용성 : 여러 노드에 의사 결정 프로세스를 배포함으로써 Consensus 알고리즘은 일부 노드가 다운 되어도 시스템을 사용할 수 있도록 도와줍니다. 이는 지속적인 작동이 필요한 응용 프로그램에 특히 중요합니다.
5. 데이터 무결성 : 데이터 손상을 방지하고 모든 노드에서 업데이트가 일관된 순서로 적용되도록합니다. 이것은 시스템 상태의 정확성을 유지하는 데 필수적입니다.
6. 조정 : 합의 알고리즘은 분산 시스템의 여러 부분 간의 조정을 용이하게합니다. 자원 할당, 작업 일정 및 기타 중요한 작업에 대한 결정을 내리는 데 도움이됩니다.
7. 보안 : PBFT와 같은 일부 합의 알고리즘은 노드가 악의적으로 행동 할 수있는 비잔틴 결함을 처리하도록 설계되었습니다. 이것은 시스템에 추가 보안 계층을 추가합니다.

전반적으로, 합의 알고리즘은 강력하고 확장 가능하며 신뢰할 수있는 분산 시스템을 구축하는 데 필수적입니다.

RAFT 또는 PAXOS가 구현 된 실제 응용 프로그램을 설명 할 수 있습니까?

RAFT의 저명한 실제 응용 프로그램 중 하나는 ETCD 에 있으며, 기계 클러스터에 데이터를 저장할 수있는 신뢰할 수있는 방법을 제공하는 분산 키 가치 저장소입니다. ETCD는 Kubernetes를 포함한 다양한 시스템에서 서비스 검색 및 구성 관리에 사용됩니다.

etcd and raft :

• 사용 사례 : Kubernetes에서 ETC는 노드, 포드, 서비스 및 기타 리소스에 대한 정보를 포함하여 클러스터 상태를 저장하는 데 사용됩니다. 이 상태는 클러스터의 모든 노드에서 일관성이 있어야합니다.
• 구현 : etcd는 래프트를 사용하여 클러스터의 노드들 사이에서 합의를 달성합니다. 클러스터 상태로 변경되면 (예 : 새로운 포드가 생성 됨) ETCD 클러스터에 대한 변경 사항이 제안됩니다. RAFT 알고리즘은이 변경 사항이 커밋 된 것으로 간주되기 전에 대부분의 노드에 복제되도록합니다.
• 혜택 : ETCD에서 RAFT를 사용하면 일부 노드가 실패하더라도 클러스터의 상태가 일관되고 사용할 수 있습니다. 이는 클러스터의 상태가 모든 노드에 걸쳐 정확하게 반영되어야하는 Kubernetes의 신뢰할 수있는 작동에 중요합니다.

Paxos의 실제 응용 프로그램의 또 다른 예는 거친 입자 분산 동기화에 사용되는 분산 잠금 서비스 인 Google의 Chubby 에 있습니다.

처비와 팩소스 :

• 유스 케이스 : Chubby는 Google의 분산 시스템에서 잠금 및 기타 동기화 프리미티브를 관리하는 데 사용됩니다. 하나의 프로세스 만 한 번에 리소스에 액세스하여 충돌을 방지하고 데이터 무결성을 보장합니다.
• 구현 : Chubby는 Paxos 알고리즘의 변형을 사용하여 Chubby 셀의 노드들 사이에서 합의를 달성합니다. 클라이언트가 잠금을 요청하면 Chubby Master가 요청을 처리하여 Paxos를 사용하여 잠금 상태가 모든 복제본에서 일관되도록합니다.
• 혜택 : Chubby에서 Paxos를 사용하면 잠금 서비스가 고도로 이용 가능하고 결함이 있습니다. 일부 노드가 실패하더라도 시스템은 계속 작동하고 잠금의 무결성을 유지할 수 있습니다.

이 예는 분산 시스템의 일관성, 가용성 및 결함 허용을 보장하기 위해 실제 응용 프로그램에서 RAFT 및 PAXOS를 사용하는 방법을 보여줍니다.

위 내용은 일반적인 합의 알고리즘은 무엇입니까? (예 : 래프트, Paxos)의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!