分布式協(xié)議與算法實戰(zhàn)：攻克分布式系統(tǒng)設計的關鍵難題

【理論篇】
第1章　拜占庭將軍問題2
1.1　什么是拜占庭將軍問題2
1.1.1　蘇秦的困境3
1.1.2　二忠一叛難題3
1.2　口信消息，我們該如何處理呢5
1.3　如何解決n>(3f +1)的限制8
1.3.1　什么是簽名消息8
1.3.2　簽名消息型拜占庭問題之解10
1.4　拜占庭容錯算法和非拜占庭容錯算法，該如何選擇呢16
1.5　本章小結17

第2章　CAP理論19
2.1　CAP理論：分布式系統(tǒng)的ph試紙，用它來測酸堿度20
2.1.1　CAP三指標20
2.1.2　CAP不可能三角24
2.1.3　如何使用CAP理論25
2.2　ACID理論：CAP的“酸”，追求一致性28
2.2.1　二階段提交協(xié)議30
2.2.2　TCC32
2.3　BASE理論：CAP的“堿”，追求可用性35
2.3.1　實現(xiàn)基本可用的4板斧36
2.3.2　終一致性37
2.3.3　如何使用BASE理論39
2.4　本章小結40

【協(xié)議與算法篇】
第3章　Paxos算法44
3.1　Basic Paxos：如何在多個節(jié)點間確定某變量的值45
3.1.1　你需要了解的3種角色46
3.1.2　如何達成共識48
3.2　Multi-Paxos：Multi-Paxos不是一個算法，而是統(tǒng)稱52
3.2.1　蘭伯特關于Multi-Paxos的思考53
3.2.2　Chubby是如何實現(xiàn)Multi-Paxos算法的55
3.3　本章小結58

第4章　Raft算法59
4.1　Raft是如何選舉領導者的60
4.1.1　有哪些成員身份60
4.1.2　選舉領導者的過程61
4.1.3　選舉過程四連問64
4.2　Raft是如何復制日志的68
4.2.1　如何理解日志68
4.2.2　如何復制日志69
4.2.3　如何實現(xiàn)日志的一致性71
4.3　Raft是如何解決成員變更問題的73
4.3.1　成員變更問題74
4.3.2　如何通過單節(jié)點變更解決成員變更問題75
4.4　Raft與一致性79
4.5　本章小結80

第5章　一致哈希算法82
5.1　使用哈希算法有什么問題83
5.2　如何使用一致哈希算法實現(xiàn)哈希尋址85
5.3　本章小結90

第6章　ZAB協(xié)議92
6.1　如何實現(xiàn)操作的順序性93
6.1.1　為什么Multi-Paxos無法保證操作的順序性93
6.1.2　ZAB協(xié)議是如何實現(xiàn)操作的順序性的97
6.2　主節(jié)點崩潰了，怎么辦101
6.2.1　ZAB協(xié)議是如何選舉領導者的101
6.2.2　ZooKeeper是如何選舉領導者的107
6.3　如何從故障中恢復111
6.3.1　ZAB集群如何從故障中恢復112
6.3.2　ZooKeeper如何從故障中恢復119
6.4　ZAB協(xié)議：如何處理讀寫請求125
6.4.1　ZooKeeper處理讀寫請求的原理126
6.4.2　ZooKeeper處理讀寫請求的代碼實現(xiàn)127
6.5　ZAB協(xié)議與Raft算法134
6.6　本章小結136

第7章　Gossip協(xié)議137
7.1　Gossip的三板斧138
7.2　如何使用反熵實現(xiàn)終一致性141
7.3　本章小結144

第8章　Quorum NWR算法145
8.1　Quorum NWR的三要素146
8.2　如何實現(xiàn)Quorum NWR149
8.3　本章小結150

第9章　MySQL XA151
9.1　什么是XA規(guī)范152
9.2　如何通過MySQL XA實現(xiàn)分布式事務155
9.3　本章小結157

第10章　TCC158
10.1　什么是TCC159
10.2　如何通過TCC實現(xiàn)指令執(zhí)行的原子性161
10.3　本章小結163

第11章　PBFT算法165
11.1　口信消息型拜占庭問題之解的局限166
11.2　PBFT算法是如何達成共識的167
11.3　如何替換作惡的主節(jié)點171
11.3.1　主節(jié)點作惡會出現(xiàn)什么問題171
11.3.2　如何替換作惡的主節(jié)點172
11.4　PBFT算法的局限、解決辦法和應用176
11.5　本章小結177

第12章　PoW算法178
12.1　如何理解工作量證明179
12.2　區(qū)塊鏈是如何實現(xiàn)PoW算法的181
12.3　本章小結183

【實戰(zhàn)篇】
第13章　InfluxDB企業(yè)版一致性實現(xiàn)剖析186
13.1　什么是時序數(shù)據(jù)庫186
13.2　如何實現(xiàn)META節(jié)點一致性188
13.3　如何實現(xiàn)DATA節(jié)點一致性188
13.3.1　自定義副本數(shù)188
13.3.2　Hinted-handoff189
13.3.3　反熵190
13.3.4　Quorum NWR191
13.4　本章小結192

第14章　Hashicorp Raft194
14.1　如何跨過理論和代碼之間的鴻溝195
14.1.1　Hashicorp Raft如何實現(xiàn)領導者選舉195
14.1.2　Hashicorp Raft如何復制日志201
14.2　如何以集群節(jié)點為中心使用API205
14.2.1　如何創(chuàng)建Raft節(jié)點205
14.2.2　如何增加集群節(jié)點208
14.2.3　如何移除集群節(jié)點209
14.2.4　如何查看集群節(jié)點狀態(tài)210
14.3　本章小結211

第15章　基于Raft的分布式KV系統(tǒng)開發(fā)實戰(zhàn)213
15.1　如何設計架構214
15.1.1　如何設計接入?yún)f(xié)議215
15.1.2　如何設計KV操作216
15.1.3　如何實現(xiàn)分布式集群218
15.2　如何實現(xiàn)代碼220
15.2.1　如何實現(xiàn)接入?yún)f(xié)議220
15.2.2　如何實現(xiàn)KV操作222
15.2.3　如何實現(xiàn)分布式集群224
15.3　本章小結229