В распределенных системах достижение консенсуса между несколькими процессами имеет решающее значение для обеспечения надежности и согласованности. Двумя популярными протоколами достижения консенсуса являются двухфазное принятие (2PC) и трехфазное подтверждение (TC/C). В этой статье мы углубимся в эти протоколы, сравним их функции и предоставим примеры кода, иллюстрирующие их реализацию. Давайте рассмотрим сходства и различия между 2PC и TC/C и поймем их сильные и слабые стороны.

1. Двухфазная фиксация (2PC):
   Протокол двухфазной фиксации — широко используемый метод достижения консенсуса в распределенных системах. Он состоит из двух этапов: этапа подготовки и этапа принятия.

Пример кода:

# Two-Phase Commit (2PC) implementation
# Coordinator
def coordinator():
    # Send prepare request to all participants
    for participant in participants:
        participant.send_prepare_request()
    # Wait for participants' responses
    responses = []
    for participant in participants:
        response = participant.receive_response()
        responses.append(response)
    # Decide whether to commit or abort
    if all(response == 'YES' for response in responses):
        commit()
    else:
        abort()
# Participants
def participant():
    # Receive prepare request from coordinator
    request = coordinator.receive_prepare_request()
    # Perform necessary checks and validations
    if valid():
        coordinator.send_response('YES')
    else:
        coordinator.send_response('NO')
    # Wait for coordinator's decision
    decision = coordinator.receive_decision()

    # Commit or abort based on the decision
    if decision == 'COMMIT':
        commit()
    else:
        abort()

2. Трехфазная фиксация (TC/C):
   Протокол трехфазной фиксации является расширением протокола двухфазной фиксации. Он добавляет дополнительный этап, называемый этапом предварительной фиксации, для повышения отказоустойчивости и предотвращения ситуаций блокировки.

Пример кода:

# Three-Phase Commit (TC/C) implementation
# Coordinator
def coordinator():
    # Send prepare request to all participants
    for participant in participants:
        participant.send_prepare_request()
    # Wait for participants' responses
    responses = []
    for participant in participants:
        response = participant.receive_response()
        responses.append(response)
    # Decide whether to pre-commit or abort
    if all(response == 'YES' for response in responses):
        pre_commit()
    else:
        abort()
    # Wait for participants' acknowledgments
    acknowledgments = []
    for participant in participants:
        acknowledgment = participant.receive_acknowledgment()
        acknowledgments.append(acknowledgment)
    # Decide whether to commit or abort
    if all(acknowledgment == 'ACK' for acknowledgment in acknowledgments):
        commit()
    else:
        abort()
# Participants
def participant():
    # Receive prepare request from coordinator
    request = coordinator.receive_prepare_request()
    # Perform necessary checks and validations
    if valid():
        coordinator.send_response('YES')
    else:
        coordinator.send_response('NO')
    # Wait for coordinator's decision
    decision = coordinator.receive_decision()

    # Pre-commit or abort based on the decision
    if decision == 'PRE_COMMIT':
        pre_commit()
    else:
        abort()
    # Send acknowledgment to coordinator
    coordinator.send_acknowledgment('ACK')

Протоколы Two-Phase Commit (2PC) и Three-Phase Commit (TC/C) предоставляют методы достижения консенсуса в распределенных системах. В то время как 2PC использует более простой двухэтапный процесс, TC/C вводит дополнительную фазу предварительной фиксации для повышения отказоустойчивости. Выбор между этими протоколами зависит от конкретных требований распределенной системы и желаемого уровня отказоустойчивости.

Понимая базовые методы и изучая предоставленные примеры кода, разработчики могут принимать обоснованные решения при внедрении консенсусных протоколов в своих распределенных системах.