lease機制是最重要的分布式協議，廣泛應用於各種實際的分布式系統中。lease機制最重要的應用是，判斷節點狀態。lease是由頒發者授予的在某一有效期內的承諾。辦法者一旦發出lease，則無論接收方是否收到，也無論後續接收方處於何種狀態，只要lease未過期，頒發者一定嚴守承諾；另一方面，接收方在lease的有效期內可以使用頒發者的承諾，則一旦lease過期，接收方一定不能繼續使用頒發者的承諾。
lease表示某種承諾，具體的承諾內容可以非常的寬泛。可以使某種許可權，例如當需要進行併發控制時，統一時刻只給某一節點頒發lease，只有持有lease的節點才可以修改資料。
lease機制依賴於有效期，這就要求頒發者和接收者的時鐘是同步的。一方面，如果頒發者的始終比接收者慢，則當接收者認為lease已經過期的時候，頒發者依舊認為lease有效。接收者可以用在lease到期前申請新的lease的方式解決這個問題。另一方面，如果頒發者的時鐘比接收者的始終快，當頒發者認為lease已經過期的時候，接收者依舊認為lease有效，頒發者可能將lease頒發給其他節點，造成承諾失敗，影響系統的正確性。對於這種時鐘不同步，實踐中的通常做法是將頒發者的有效期設定得比接收者的略大，只需大過時鐘誤差就可以避免對lease的有效期的影響。
基於lease機制確定節點狀態：
在分布式系統中，確定乙個節點是否處於正常工作狀態是乙個困難的問題。由於可能存在網路分化，可點的狀態無法通過網路通訊來確定。下面通過乙個例子來說明：
在乙個primary-secondary架構的系統中，有節點a,b,c互為副本，其中有乙個節點為primary,同一時刻只能有乙個primary節點。另有乙個節點q負責判斷節點a,b,c的狀態，一旦q發現primary異常，節點q將選擇另乙個節點作為primary。假設最開始時a為primary, b,c為secondary。節點q需要判斷節點a，b,c的狀態是否正常。
基於「心跳heartbeat」的方法並不能很好的解決這個問題。a,b,c週期性的向q傳送心跳資訊，若q超過一定時間收不到某個節點的心跳資訊，則認為節點異常。但顯然，通訊異常也有可能是網路中斷導致的，更大的可能是節點間的網路擁塞造成的「瞬斷」，而「瞬斷」是可以很快恢復的。
假設a本身工作正常，但q與a之間的網路暫時中斷，a與b，c之間的網路正常。此時q認為a異常，重新選擇b為primary，並通知a,b,c新的primary為b。由於q的通知訊息到達節點a,b,c的順序無法確定，假設先到b，則在這一時刻，系統中同時存在兩個primary，即a,b。假如此時a,b都接受外部請求並與c同步資料，會產生嚴重的資料錯誤。
解決的方法可以是利用lease機制確定節點狀態：由中心節點向其他節點傳送lease，若某個節點持有有效的lease，則認為該節點正常可以服務。例如，a,b,c依然週期性的傳送心跳資訊報告自身狀態，節點q收到心跳後傳送乙個lease,表示確認了a,b,c的狀態，並允許節點在lease有效期內正常工作。q可以給primary節點乙個特殊的lease, 表示節點可以作為primary工作。一但節點q希望切換新的primary，則只需等前乙個primary的lease過期，則就可以安全的頒發新的lease給新的primary節點，這樣可以避免「雙主」問題。
lease的有效時間的選擇：若太短（如1秒），很容易因為網路抖動造成lease丟失。若太長（如1分鐘），一旦接收者異常，頒發者需要很長時間才能收回lease承諾。工程中，通常選擇10秒級別。
gfs中的lease：
gfs中使用lease確定chunk的primary部分。lease由master節點頒發給primary副本，持有lease的副本成為primary副本。primary副本控制該chunk的資料更新流量，確定併發更新操作在chunk上的執行順序。gfs中的lease資訊由master在響應各個節點的heart beat時附帶傳遞。但gfs得master失去某個節點的heart beat時，只需待該節點上的primary chunk的lease超時，便可以為這些chunk重新選擇primary副本並頒發lease。
references
01.分布式檔案系統，劉傑
02.google file system, google
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