比尔曼-施佩尔-斯蒂芬森协议

Birman-Schiper-Stephenson（BSS）协议是一个分布式计算协议，它允许一组计算机在可能发生故障的情况下保持一致的共享状态。1985年，Michael Birman、Roger Schiper和Tom Stephenson在一篇论文中首次描述了它。

在BSS协议中，小组中的每台计算机都被分配了一个唯一的标识符，并作为共享状态的一个 “副本 “发挥作用。复制品之间使用一系列的消息传递操作进行通信，以保持共享状态的一致性。该协议基于复制体之间传递的 “令牌”，它作为共享状态的当前状态的标记。

BSS协议被认为是一个 “部分同步 “协议，这意味着消息传递的时间有一个界限，但这个界限可能是任意大的。这意味着该协议可以容忍消息传递的任意延迟，但它不能处理消息永久丢失的情况。

BSS协议是一个实用高效的解决方案，适用于一些用例，如复制的状态机、分布式文件系统、复制的数据库，甚至区块链协议。

如果你想了解更多关于该协议的细节和属性，我建议你阅读原始论文，或其他解释该协议及其实现的资源。

特点

以下是Birman-Schiper-Stephenson（BSS）协议的一些主要特点 –

• 容错性– BSS协议被设计为可以容忍组中一个或多个副本的失败。当一个副本失败时，其余的副本可以继续保持共享状态的一致性。

• 复制– 组中的每个副本都保持共享状态的副本，允许在其中一个副本失败的情况下存在多个副本。

• 基于令牌– 该协议使用一个在副本之间传递的 “令牌”，作为共享状态的当前状态的标记。该令牌用于确保复制体之间的一致性。

• 部分同步– BSS协议被认为是 “部分同步 “的，这意味着消息传递的时间有一个界限，但这个界限可能是任意大的。

• 非阻塞– BSS协议提供了一个非阻塞的消息传递操作，这意味着即使一些副本的状态不一致，它也不会阻塞其他副本的操作。

• 一致性保证– 该协议旨在确保共享状态在所有副本中始终是一致的，这意味着只要所有副本工作正常，所有副本在任何时候都会对共享状态有相同的看法。

• 简单的消息传递– 该协议基于简单的消息传递，使其易于实现。

• 高效 – BSS协议在通信和计算复杂性方面相对高效。

值得注意的是，所有的分布式系统都有取舍，BSS协议有一些弱点，如部分同步，这可能不适合某些用例。

关键点

以下是关于Birman-Schiper-Stephenson（BSS）协议的一些关键点 –

• BSS协议是一个分布式计算协议，它允许一组计算机在可能出现故障的情况下保持一致的共享状态。

• 它基于一个在复制体之间传递的 “令牌”，作为共享状态的当前状态的标记。

• 该协议的设计是为了容忍组中的一个或多个副本的失败。

• 组中的每个副本都保持一份共享状态的副本，允许在其中一个副本失败的情况下存在多个副本。

• BSS协议被认为是 “部分同步的”，这意味着消息传递的时间有一个界限，但这个界限可能是任意大的。

• 该协议提供了一个非阻塞的消息传递操作，这意味着即使一些副本的状态不一致，它也不会阻塞其他副本的操作。

• 该协议的设计是为了确保共享状态在所有副本中始终是一致的，只要所有副本都能正常工作。

• BSS协议在通信和计算复杂性方面相对高效。

• BSS协议可用于多个分布式系统，如复制的状态机、分布式文件系统、复制的数据库，甚至是区块链协议。

实例

Birman-Schiper-Stephenson（BSS）协议已被用于各种分布式系统中，包括

• 复制的状态机– BSS协议可用于实现复制的状态机，其中状态机的多个副本在一组副本中被维护。每个副本可以处理请求并更新其本地的状态机副本，然后使用BSS协议来确保所有副本对状态机有相同的看法。

• 分布式文件系统– BSS协议可用于实现分布式文件系统，其中一个文件的多个副本在一组副本中被维护。每个副本可以处理读写文件的请求，然后使用BSS协议来确保所有副本对文件有相同的看法。

• 复制的数据库 – BSS协议可用于实现复制的数据库，其中数据库的多个副本在一组副本中被维护。每个副本可以处理读取和写入数据的请求，然后使用BSS协议来确保所有副本对数据有相同的看法。

• 区块链 – BSS协议用于实现区块链技术中的共识机制，其中多个节点可以作为副本，需要就账本的状态达成一致。

• 分布式共识算法– BSS协议被用作分布式系统中的共识算法，因为它可以确保所有副本之间的共享状态是一致的，在发生故障的情况下，它可以通过删除有问题的节点继续正常运行。

值得注意的是，这并不是一个详尽的清单，BSS协议也可用于其他分布式系统。