Raft 2B：探究分布式系统日志复制的核心

2023-12-20 14:43:27

Raft 2B：深入Raft核心

分布式系统已经成为现代计算的重要组成部分，为了保证这些系统的数据一致性和可用性，Raft 协议应运而生。在 Mit 6.824 Lab 2B 实验中，我们将深入探究 Raft 协议的实现细节，重点关注日志复制部分，了解如何通过日志复制在分布式系统中达成共识，并确保数据不会因节点故障而丢失。

Raft 简介

Raft 是一种分布式一致性算法，它通过日志复制的方式来达成共识。在 Raft 集群中，存在 Leader 和 Follower 两种角色。Leader 负责接收客户端请求并将其复制到集群中的其他节点。Follower 则负责接收并存储 Leader 复制过来的日志，并根据这些日志更新自己的状态。当 Leader 发生故障时，集群中的其他节点会选举出新的 Leader，以确保系统的正常运行。

日志复制

日志复制是 Raft 协议的核心。在 Raft 集群中，所有的状态变更都以日志的形式存储在各个节点上。当 Leader 接收到了客户端请求后，它会将请求转换为日志条目，并将其复制到集群中的其他节点。Follower 在收到日志条目后，会将该条目追加到自己的日志中，并根据日志条目更新自己的状态。这样，所有的节点都会拥有相同的日志，并处于相同的状态，从而达成共识。

选举算法

为了保证集群能够在 Leader 发生故障后继续正常运行，Raft 协议采用了选举算法来选出新的 Leader。当一个 Follower 在一段时间内没有收到 Leader 的心跳消息时，它就会认为 Leader 已经故障，并启动选举过程。在选举过程中，各个 Follower 会随机地等待一段时间，然后向集群中的其他节点发送选票。如果一个 Follower 收到了超过半数的选票，它就会成为新的 Leader。

故障处理

Raft 协议能够很好地处理节点故障。当一个 Follower 发生故障时，Leader 会继续将日志条目复制到其他 Follower。当故障的 Follower 恢复后，它会从 Leader 处获取丢失的日志条目，并更新自己的状态。这样，故障的 Follower 就可以重新加入集群，并继续参与共识过程。