• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.简介
  • 4.霸道选举算法的假设
  • 5.霸道算法的选举流程
  • 6.示例
  • 7.参考资料

霸道选举算法

霸道(Bully)选举算法是一种分布式选举算法,每次都会选出存活的进程中ID最大的候选者。

基本信息

  • 中文名

    霸道选举算法

  • 外文名

    Bully algorithm

  • 别名

    霸道算法欺负算法

  • 发明人

    Garcia-Monila

  • 创建时间

    1982年

  • 类别

    分布式选举算法

简介

Garcia-Monila 在 1982 年的一篇论文中发明了所谓的霸道选举算法(Bully Algorithm)。其基本思想是:当一个进程P发现协调者不再响应请求时,就判定协调者出现故障,于是它就发起选举,选出新的协调者,即当前活动进程中进程号最大者1

霸道选举算法的假设

  1. 1.

    系统是同步的

  2. 2.

    进程在任何时候都可能失败,包括算法在执行的过程中

  3. 3.

    进程失败后停止工作,重启后重新工作

  4. 4.

    有失败监控者,它可以发现失败的进程

  5. 5.

    进程之间消息传递是可靠地

  6. 6.

    每一个进程知道自己和其他每一个进程的id以及地址

霸道算法的选举流程

选举过程中会发送以下三种消息类型:

  1. 1.

    Election消息:表示发起一次选举

  2. 2.

    Answer(Alive)消息:对发起选举消息的应答

  3. 3.

    Coordinator(Victory)消息:选举胜利者向参与者发送选举成功消息

触发选举流程的事件包括:

  1. 1.

    当进程P从错误中恢复

  2. 2.

    检测到Leader失败

选举流程:

  1. 1.

    如果P是最大的ID,直接向所有人发送Victory消息,成功新的Leader;否则向所有比他大的ID的进程发送Election消息

  2. 2.

    如果P再发送Election消息后没有收到Alive消息,则P向所有人发送Victory消息,成功新的Leader

  3. 3.

    如果P收到了从比自己ID还要大的进程发来的Alive消息,P停止发送任何消息,等待Victory消息(如果过了一段时间没有等到Victory消息,重新开始选举流程)

  4. 4.

    如果P收到了比自己ID小的进程发来的Election消息,回复一个Alive消息,然后重新开始选举流程

  5. 5.

    如果P收到Victory消息,把发送者当做Leader

示例

以8个进程为例,由于进程7的崩溃,进程3第1个注意到这一点,因此,由进程3发起新的选举。

  • 进程3向比它大的进程4发送选举消息,如图(a)。

  • 进程4收到这一消息,向进程3发送接管消息OK,如图(b)。

  • 进程4向比它大的进程5发送选举消息。

  • 进程5收到这一消息,向进程4发送接管消息OK。

  • 进程5向比它大的进程6发送选举消息。

  • 进程6收到这一消息,向进程5发送接管消息OK。

  • 进程6向比它大的进程7发送选举消息,发现进程7故障,如图(c)。

  • 进程6最终取得了协调权,向所有进程发送协调者消息,开始协调工作,如图(d)。

霸道选举算法举例

参考资料

  • 1
    Optimal Algorithm Based on Bully Algorithm