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什么是Raft算法?

來源:千鋒教育
發(fā)布人:wjy
時(shí)間: 2022-09-22 16:30:37 1663835437

  不同于Paxos算法直接從分布式一致性問題出發(fā)推導(dǎo)出來,Raft算法則是從多副本狀態(tài)機(jī)的角度提出。Raft實(shí)現(xiàn)了和Paxos相同的功能,它將一致性分解為多個(gè)子問題: Leader選舉(Leader election)、日志同步(Log replication)、安全性(Safety)、日志壓縮(Log compaction)、成員變更(Membership change)等。同時(shí),Raft算法使用了更強(qiáng)的假設(shè)來減少了需要考慮的狀態(tài),使之變的易于理解和實(shí)現(xiàn)。

  三個(gè)角色

  Raft將系統(tǒng)中的角色分為領(lǐng)導(dǎo)者(Leader)、跟從者(Follower)和候選人(Candidate):

  Leader: 接受客戶端請求,并向Follower同步請求日志,當(dāng)日志同步到大多數(shù)節(jié)點(diǎn)上后告訴

  Follower提交日志。 Follower: 接受并持久化Leader同步的日志,在Leader告之日志可以提交之后,提交日志。

  Candidate: Leader選舉過程中的臨時(shí)角色。

什么是Raft算法1

  Raft要求系統(tǒng)在任意時(shí)刻最多只有一個(gè)Leader,正常工作期間只有Leader和Followers。

  以子問題Leader選舉為例?

  Raft 使用心跳(heartbeat)觸發(fā)Leader選舉。當(dāng)服務(wù)器啟動(dòng)時(shí),初始化為Follower。Leader向所有Followers周期性發(fā)送heartbeat。如果Follower在選舉超時(shí)時(shí)間內(nèi)沒有收到Leader的heartbeat,就會等待一段隨機(jī)的時(shí)間后發(fā)起一次Leader選舉。

  Follower將其當(dāng)前term加一然后轉(zhuǎn)換為Candidate。它首先給自己投票并且給集群中的其他服務(wù)器發(fā)送 RequestVote RPC (RPC細(xì)節(jié)參見八、Raft算法總結(jié))。結(jié)果有以下三種情況:

  贏得了多數(shù)的選票,成功選舉為Leader;

  收到了Leader的消息,表示有其它服務(wù)器已經(jīng)搶先當(dāng)選了Leader;

  沒有服務(wù)器贏得多數(shù)的選票,Leader選舉失敗,等待選舉時(shí)間超時(shí)后發(fā)起下一次選舉。

什么是Raft算法2

  選舉出Leader后,Leader通過定期向所有Followers發(fā)送心跳信息維持其統(tǒng)治。若Follower一段時(shí)間未收到Leader的心跳則認(rèn)為Leader可能已經(jīng)掛了,再次發(fā)起Leader選舉過程。

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