描述一下 ZAB 协议

ZAB协议（Zookeeper Atomic Broadcast）是Zookeeper中用于实现分布式一致性的协议。该协议旨在确保分布式系统中的数据一致性和可靠性，并具有以下特点：

支持崩溃恢复：当Leader节点崩溃或因其他原因导致Leader缺失时，ZAB协议能够自动进入崩溃恢复模式。在崩溃恢复模式中，系统会重新选举一个新的Leader节点，并确保所有Follower节点的状态与新Leader保持一致，之后继续进行消息广播。
原子性保证：ZAB协议确保每个事务请求的原子性，即每个事务要么被所有节点成功执行，要么在所有节点上失败回滚，不会出现部分成功的情况。这是通过两阶段提交过程来实现的。
一致性保证：ZAB协议通过多副本同步和消息广播机制，确保集群中所有节点的数据副本在最终状态下是一致的。即使在Leader崩溃或网络分区等异常情况下，也能通过崩溃恢复机制来恢复一致性。

ZAB协议的执行过程包括三个阶段：

准备阶段（Prepare）：Leader节点准备数据（即一个事务提案），并为其分配一个唯一的事务ID（zxid），然后通知所有Follower节点。
提议阶段（Proposal，有时也称为确认阶段，但这里用提议阶段更准确）：Follower节点接收Leader发送的提案和zxid，将其写入本地日志，并准备自己所在的服务（如更新内存状态等）。然后，Follower节点回复一个确认消息（或称为Ack消息）给Leader节点，表示已经接收到并处理了该提案。注意，这里的“确认”是指Follower节点已经准备好处理该提案，而不是指提案已经被提交。
提交阶段（Commit，有时也称为广播阶段，但这里用提交阶段更准确，因为广播通常发生在准备和确认之后）：在收到足够数量的Follower节点的确认消息后（通常是超过半数的Follower节点），Leader节点会广播一个提交消息（Commit消息）给所有的Follower节点。这表示该提案已经被大多数节点接受，并被正式提交到各自的内存树中执行。

如果在确认阶段（或提议阶段），Follower节点没有收到Leader节点的任何消息（包括提案和可能的超时通知），并且无法与Leader节点建立通信，那么这些Follower节点可能会认为Leader已经失效，并可能触发崩溃恢复模式。

然而，崩溃恢复模式通常不是由单个Follower节点单独触发的。实际上，ZooKeeper集群中的节点会通过一种称为“选举算法”的机制来共同决定何时进入崩溃恢复模式，并选举出一个新的Leader节点。

更新: 2024-10-18 16:45:54
原文: https://www.yuque.com/tulingzhouyu/db22bv/ce3q0d9387ohkimh

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