Birman-Schiper-Stephenson協議


Birman-Schiper-Stephenson (BSS) 協議是一種分散式計算協議,它允許一組計算機在可能發生故障的情況下保持一致的共享狀態。它最早由 Michael Birman、Roger Schiper 和 Tom Stephenson 於 1985 年在一篇論文中描述。

在 BSS 協議中,組中的每臺計算機都被分配一個唯一的識別符號,並充當共享狀態的“副本”。副本透過一系列訊息傳遞操作相互通訊,以保持共享狀態的一致性。該協議基於一個在副本之間傳遞的“令牌”,它作為共享狀態當前狀態的標記。

BSS 協議被認為是一種“部分同步”協議,這意味著訊息傳遞的時間是有界的,但界限可以任意大。這意味著該協議可以容忍訊息傳遞中的任意延遲,但無法處理訊息永久丟失的情況。

BSS 協議是許多用例的實用且有效的解決方案,例如複製狀態機、分散式檔案系統、複製資料庫,甚至區塊鏈協議。

如果您想了解有關該協議及其屬性的更多詳細資訊,我建議您閱讀原始論文或其他解釋該協議及其實現的資源。

特性

以下是 Birman-Schiper-Stephenson (BSS) 協議的一些關鍵特性:

  • 容錯性 − BSS 協議旨在容忍組中一個或多個副本的故障。當副本發生故障時,其餘副本可以繼續保持共享狀態的一致性。

  • 複製 − 組中的每個副本都維護共享狀態的副本,允許在其中一個副本發生故障的情況下存在多個副本。

  • 基於令牌 − 該協議使用一個在副本之間傳遞的“令牌”,它作為共享狀態當前狀態的標記。令牌用於確保副本之間的一致性。

  • 部分同步 − BSS 協議被認為是“部分同步的”,這意味著訊息傳遞的時間是有界的,但界限可以任意大。

  • 非阻塞 − BSS 協議提供非阻塞的訊息傳遞操作,這意味著即使某些副本的狀態不一致,它也不會阻塞其他副本的操作。

  • 一致性保證 − 該協議旨在確保共享狀態始終在所有副本之間保持一致,這意味著只要所有副本都能正常工作,所有副本都將始終擁有共享狀態的相同檢視。

  • 簡單的訊息傳遞 − 該協議基於簡單的訊息傳遞,這使其易於實現。

  • 高效 − BSS 協議在通訊和計算複雜性方面相對高效。

值得注意的是,所有分散式系統都有權衡,BSS 協議也有一些缺點,例如部分同步,這可能不適用於某些用例。

關鍵點

以下是關於 Birman-Schiper-Stephenson (BSS) 協議的一些關鍵點:

  • BSS 協議是一種分散式計算協議,它允許一組計算機在可能發生故障的情況下保持一致的共享狀態。

  • 它基於一個在副本之間傳遞的“令牌”,它作為共享狀態當前狀態的標記。

  • 該協議旨在容忍組中一個或多個副本的故障。

  • 組中的每個副本都維護共享狀態的副本,允許在其中一個副本發生故障的情況下存在多個副本。

  • BSS 協議被認為是“部分同步的”,這意味著訊息傳遞的時間是有界的,但界限可以任意大。

  • 該協議提供非阻塞的訊息傳遞操作,這意味著即使某些副本的狀態不一致,它也不會阻塞其他副本的操作。

  • 該協議旨在確保共享狀態始終在所有副本之間保持一致,只要所有副本都能正常工作。

  • BSS 協議在通訊和計算複雜性方面相對高效。

  • BSS 協議可用於多種分散式系統,例如複製狀態機、分散式檔案系統、複製資料庫,甚至區塊鏈協議。

示例

Birman-Schiper-Stephenson (BSS) 協議已用於各種分散式系統,包括:

  • 複製狀態機 − BSS 協議可用於實現複製狀態機,其中狀態機的多個副本在組的多個副本之間維護。每個副本都可以處理請求並更新其狀態機的本地副本,然後使用 BSS 協議來確保所有副本對狀態機具有相同的檢視。

  • 分散式檔案系統 − BSS 協議可用於實現分散式檔案系統,其中檔案的多個副本在組的多個副本之間維護。每個副本都可以處理讀取和寫入檔案的請求,然後使用 BSS 協議來確保所有副本對檔案具有相同的檢視。

  • 複製資料庫 − BSS 協議可用於實現複製資料庫,其中資料庫的多個副本在組的多個副本之間維護。每個副本都可以處理讀取和寫入資料的請求,然後使用 BSS 協議來確保所有副本對資料具有相同的檢視。

  • 區塊鏈 − BSS 協議用於在區塊鏈技術中實現共識機制,其中多個節點(可以作為副本)需要就分類賬的狀態達成一致。

  • 分散式共識演算法 − BSS 協議用作分散式系統中的共識演算法,因為它確保所有副本之間共享狀態的一致性,並且在發生故障的情況下,它可以透過刪除故障節點來繼續正常執行。

值得注意的是,這不是一個詳盡的列表,BSS 協議也可以用於其他分散式系統。

更新於:2023年2月8日

697 次檢視

開啟你的職業生涯

完成課程獲得認證

開始學習
廣告
© . All rights reserved.