Paxosアルゴリズムは、分散システム内のノードのグループ間で一致するために使用されるコンセンサスアルゴリズムです。1989年にLeslie Lamportによって最初に提案され、その後、障害耐性分布システムを実装するための一般的なアルゴリズムになりました。

仮定：

Paxosアルゴリズムは、それが動作する分散システムについて3つの重要な仮定を行います。

    非同期通信：メッセージは遅れたり失われたりする可能性がありますが、最終的には到着します。
    非ビザンチン障害：システム内のノードは、予測不可能に故障または動作する可能性がありますが、意図的に嘘をつくか誤解を招くことはありません。
    クォーラムベースのシステム：アルゴリズムでは、ほとんどのノードが値を受け入れる前に値に同意する必要があります。

プロパティ：

Paxosアルゴリズムは、2つの重要なプロパティを提供します。

    安全性：障害やネットワークの遅延が存在する場合でも、値がノードのクォーラムによって合意されたら、上書きまたは忘れられることはありません。
    livension：アルゴリズムは、障害やネットワークの遅延が存在する場合でも、最終的に終了し、決定に到達します。

アルゴリズム：

Paxosアルゴリズムは、各フェーズには異なる目的がある一連のラウンドまたはフェーズで進行します。アルゴリズムは次のように進行します。

    フェーズ1：準備

    提案者は値を提案し、ほとんどのノードに準備メッセージを送信します。
    各ノードは、準備メッセージよりも低い数字の提案を受け入れないという約束で応答します。

    フェーズ2：受け入れます

    提案者は、受け入れられる値を含む、ほとんどのノードに受け入れメッセージを送信します。
    各ノードは、より高い数の提案を拒否することを約束していない場合、受け入れメッセージで応答します。

    フェーズ3：コミット

    ノードの大部分が提案を受け入れると、提案者はすべてのノードにコミットメッセージを送信します。
    すべてのノードは、受け入れられた値を反映するように状態を更新します。

提案者が失敗した場合、またはメッセージが失われた場合、アルゴリズムは新しいラウンドで続行できます。アルゴリズムの正確性の鍵は、クォーラムの使用であり、ノードの大部分がそれに同意した場合にのみ値が受け入れられるようにすることです。

全体として、Paxosアルゴリズムは、分散システムでコンセンサスを達成するための強力なツールです。実装して理解することは複雑になる可能性がありますが、障害やネットワークの遅延が存在する場合でも、安全性と活性の強力な保証を提供します。
The Paxos algorithm is a consensus algorithm used to reach agreement among a group of nodes in a distributed system. It was first proposed by Leslie Lamport in 1989 and has since become a popular algorithm for implementing fault-tolerant distributed systems.

Assumptions:

The Paxos algorithm makes three key assumptions about the distributed system in which it operates:

    Asynchronous communication: Messages may be delayed or lost, but eventually, they will arrive.
    Non-Byzantine faults: Nodes in the system may fail or behave unpredictably, but they will not intentionally lie or mislead.
    A quorum-based system: The algorithm requires a majority of nodes to agree on a value before it can be accepted.

Properties:

The Paxos algorithm provides two key properties:

    Safety: Once a value has been agreed upon by a quorum of nodes, it cannot be overwritten or forgotten, even in the presence of faults or network delays.
    Liveness: The algorithm will eventually terminate and reach a decision, even in the presence of faults or network delays.

Algorithm:

The Paxos algorithm proceeds in a series of rounds or phases, where each phase has a different purpose. The algorithm proceeds as follows:

    Phase 1: Prepare

    A proposer suggests a value and sends a prepare message to a majority of nodes.
    Each node responds with a promise not to accept any proposals with a lower number than the prepare message.

    Phase 2: Accept

    The proposer sends an accept message to a majority of nodes, including the value to be accepted.
    Each node responds with an acceptance message if it has not promised to reject a higher numbered proposal.

    Phase 3: Commit

    Once a majority of nodes have accepted a proposal, the proposer sends a commit message to all nodes.
    All nodes update their state to reflect the accepted value.

If a proposer fails or a message is lost, the algorithm can continue with a new round. The key to the algorithm's correctness is the use of a quorum to ensure that a value is only accepted if a majority of nodes have agreed upon it.

Overall, the Paxos algorithm is a powerful tool for achieving consensus in distributed systems. While it can be complex to implement and understand, it provides a strong guarantee of safety and liveness even in the presence of faults and network delays.