Raft算法

Posted 2021-04-27 程序技术分享

                                    领导者选举

raft只支持领导者、跟随者、候选人三种状态，我们先看着三种状态

        领导者：一切以他为主，平时的工作就三部分，日志的复制，写请求，发心跳包告诉跟随者自己还活着。

        跟随者：接收并处理领导者发送的消息，接收领导者的心跳包，一旦超时没有接到心跳包，就选举自己为候选人。

        候选人：向其他节点发起投票请求，如获得大多数节点的选票，就晋升为领导者。

        

选举的过程和细节：

        1 首先，初始状态下，集群中所有节点的状态都是跟随者，Raft算法实现了随机的超时时间，每个节点等待领导者心跳包的超时时间是不同的，由图可以看出，集群中没有领导者，A超时时间最短，会最先超时。

        2  跟随者A超时后，会增加自己的任期编号，推荐自己为候选人，并投给自己一票，然后发送rpc请求，让其他跟随者，投自己一票

        3 其他候选人接受到A的投票请求后，发现在任期编号为1的请求，还没有进行过投票，就会投给A，并增加自己的任期编号为1，

        4 此时候选者A获得了大多数的票数，就成为了本任期内的领导者，然后就会发送心跳包，告诉跟随者自己还活着，不要在私自投票，

规则：

        1 选举出领导者后，领导者会周期性的发送心跳信息（不包含日志项复制的信息），用于告诉大家，我是领导者，自己还活着，你们不能再投票。

        2 在一个任期内，领导者始终是领导者。领导者因为自身如宕机，网速慢等原因，跟随者在超时时间内，没收到心跳信息，就会推举自己为候选人，发起投票，超过半数票数，自己就晋升为领导者。

        3 在一次选举中，一个服务节点最多对一个任期编号投一次票，比如，节点B任期编号为2，收到节点A,任期编号为3的投票请求，B会发现在任期为3的编号还没投过票，会把票投给节点A,随后又收到来自节点C的任期也为3的投票请求，由于B已经投过了，就不会在给C投票了。

        4 日志完整性高的跟随者，拒绝投票给日志完整性低于自己的候选者，如，跟随者B比候选者A的完整性高，此时A在发起投票请求时候，B就会拒绝投票给他。