上一章接头了paxos算法，把paxos推到一个很高的位置。可是，paxos有没有什么问题呢？实际上，paxos照旧有其自身的缺点的：

1. 活锁问题。在base-paxos算法中，不存在leader这样的脚色，于是存在这样一种环境，劳务派遣管理系统，即P1提交了一个proposal n1而且通过了prepare阶段；此时P2提交了一个proposal n2(n2>n1)而且也通过了prepare阶段；P1在commit时因为已经通过了n2而被拒绝；于是P1继承提交一个proposal n3而且通过prepare阶段；巧的是此时P2开始commit了，由于n2<n3再次被拒绝……如此轮回来去。这种环境被称为活锁。即整个系统都没死，但由于相互请求资源而被相互锁死。为了不产糊口锁的环境，最简朴的方法虽然是缩减proposer到一个，这样就不会产生相互请求锁死的环境，也即退化。事实上许多厥后的家产级协议，都是paxos协议的退化可能变种。

2. 巨大度问题。base-paxos协议中还存在这样那样的问题，于是各类变种paxos呈现了，好比为了办理活锁问题，呈现了multi-paxos；为了办理通信次数较多的问题，呈现了fast-paxos；为了只管淘汰斗嘴，呈现了epaxos。可以看到，家产级实现需要思量更多的方面，诸如机能，软件开发，异常等等。这也是为啥很多漫衍式的一致性框架并非真正基于paxos来实现的原因。

3. 全序问题。对付paxos算法来说，不能担保两次提交最终的顺序，而zookeeper需要做到这点，可以参考文献1。

For high-performance, it is important that  
ZooKeeper can handle multiple outstanding state changes requested by the client and  
that a prefix of operations submitted concurrently are committed according to FIFO  
order.

基于以上这些原因，zookeeper并没有用paxos作为本身实现的协议，取而代之回收了一种称为zab的协议，全称是zookeeper atomic broadcast。下面简朴先容一下zab协议。

上面说过了，paxos存在活锁问题，为了办理活锁问题，zab引入了leader，可是单leader就是赤裸裸的单点问题，如何办理这个单点呢？

paxos回收的要领是leader选举（没有回收主备，因为主备过于牢靠，不足漫衍式）。leader选举就一定呈近况态纷歧致的环境，于是就有着同步这样的进程。

zab协议分为4个阶段，即阶段0为leader选举，阶段1为发明，阶段2为同步，阶段3为广播。而实际实现时将发明及同步阶段归并为一个规复阶段。

0. leader选举阶段。当集群中没有leader可能其他人感觉不到leader时会进入这一阶段，这一阶段的主要目标是选出zxid最大的节点作为准leader。

1. recovery阶段。本阶段的主要目标是按照准leader的环境将数据同步到其他节点。同步完成后准leader变为leader。

2. broadcast阶段。本阶段的主要目标是leader收到请求，并将请求转为proposal，其他节点按照协议举办核准或通过。broadcast阶段事实上就是一个两阶段提交的简化版。其所有进程都跟两阶段提交一致，独一纷歧致的是不醒目事务的回滚。

广播的进程实际上雷同于二阶段提交，可是假如实现完整的两阶段提交，那就办理了一致性问题，没须要发现新协议了，所以zab实际上丢弃了两阶段提交的事务回滚，于是一台follower只能回覆ACK可能爽性就不回覆了，leader只要收到过半的呆板回覆即通过proposal。可是这样的设计就存在许多问题，好比假如一个follower因为网络问题从新到尾一直充公到过leader的proposal，后续的询问恰好落到这台follower上该如那里理惩罚？好比leader第一阶段收到了所有follower的ACK后提交，然后通知其他follower提交，这时本身挂了该如那里理惩罚？于是降生了瓦解规复阶段，旨在对各类纷歧致环境做出规复和处理惩罚。

对付选举和规复阶段。zab算法需要确保两件事。

1. 已经处理惩罚过的proposal不能被扬弃。

产生场景：leader发送了proposal，follower1和follower2回覆了ACK给leader，leader向所有follower发送commit请求并commit自身，此时leader挂了。leader已经提交，可是follower尚未提交，这会存在纷歧致的环境。

确保方法：

a. 从头选举leader时只挑选zxid最大的follower。因为至少半数的follower曾今回覆ACK，意味着从头选举时zxid最大的follower应该是当初回覆ACK但尚未提交的个中一台。

b. 该follower即准leader，将自身收到prepare但尚未提交的proposal提交

c. 在选举阶段准leader已经能拿到其余follower的所有事务荟萃，于是准leader按照各个follower的事务执行环境，别离成立行列，先发送prepare请求，再发送commit请求，让所有follower都同步到与leader一样的状态。

通过以上方法，可以或许确保提交过的proposal不会呈现扬弃的环境。

2. 已经扬弃的proposal不能被反复处理惩罚。