MIT6.824 Lab2 Raft(3)

本文详细介绍了MIT6.824 Lab2中关于Raft一致性算法的测试,包括TestFailNoAgree测试节点故障无法达成一致、TestConcurrentStarts测试并发请求的一致性以及TestRejoin测试网络分区情况下的处理。通过具体的测试场景,展示了Raft如何处理领导人变更、日志同步和恢复等复杂情况。

  最后一部分介绍一下测试代码中的测试函数。
  紧接着上次,现在是TestFailNoAgree函数测试在节点Fail太多的情况下无法达成一致性。

func TestFailNoAgree(t *testing.T) {
    servers := 5
    cfg := make_config(t, servers, false)
    defer cfg.cleanup()

    fmt.Printf("Test: no agreement if too many followers fail ...\n")

    cfg.one(10, servers)

    // 3 of 5 followers disconnect
    leader := cfg.checkOneLeader()
    cfg.disconnect((leader + 1) % servers)
    cfg.disconnect((leader + 2) % servers)
    cfg.disconnect((leader + 3) % servers)

    index, _, ok := cfg.rafts[leader].Start(20)
    if ok != true {
        t.Fatalf("leader rejected Start()")
    }
    if index != 2 {
        t.Fatalf("expected index 2, got %v", index)
    }

    time.Sleep(2 * RaftElectionTimeout)

    n, _ := cfg.nCommitted(index)
    if n > 0 {
        t.Fatalf("%v committed but no majority", n)
    }

    // repair failures
    cfg.connect((leader + 1) % servers)
    cfg.connect((leader + 2) % servers)
    cfg.connect((leader + 3) % servers)

    // the disconnected majority may have chosen a leader from
    // among their own ranks, forgetting index 2.
    // or perhaps
    leader2 := cfg.checkOneLeader()
    index2, _, ok2 := cfg.rafts[leader2].Start(30)
    if ok2 == false {
        t.Fatalf(
### MIT 6.824 Lab2 实验指南和参考资料 #### 分布式系统Raft实验室概述 MIT 6.824课程中的Lab2专注于实现Raft一致性算法,该算法用于管理复制日志。通过此实验,学生可以深入了解如何构建可靠的分布式存储系统[^1]。 #### 领导者选举与心跳机制 在Raft协议中,服务器节点之间会定期发送心跳消息来维持领导者的地位。如果跟随者一段时间内未接收到领导者的心跳,则转换状态成为候选人并发起新的选举过程。这一过程中涉及到了`sendAllRequestVote`函数的调用来请求其他节点投票支持自己作为潜在的新领导者[^3]。 #### 日志追加流程 当一个客户端提交命令给集群时,当前任期的领导者负责接收这些指令并将它们记录到自己的日志里;之后再向其余成员广播这条新增的日志项以便同步副本数据。这里涉及到几个重要变量如`commitIndex`表示已知安全可应用的最大索引位置以及`lastApplied`标记实际已经应用于状态机上的最高序号。 #### 处理日志复制信息 为了确保所有机器上保存着相同版本的历史操作序列,在每次成功写入本地磁盘后都需要通知其它参与者更新其各自的状态。这通常是在`AppendEntriesHandler`方法内部完成的工作之一——它不仅承担了转发待确认的日志片段的任务,还肩负起维护诸如`nextIndex`(下一个要发送给某特定peer的日志条目的下标)、`matchIndex`(对于某个peer而言最后一条匹配成功的log entry index)等元数据的责任。 ```go func (rf *Raft) AppendEntries(args *AppendEntriesArgs, reply *AppendEntriesReply) { rf.mu.Lock() defer rf.mu.Unlock() // ...省略无关逻辑... for i := args.PrevLogIndex + 1; i < len(rf.log); i++ { if !entriesMatch(&rf.log[i], &args.Entries[i-args.PrevLogIndex]) { // 检查现有日志是否冲突 rf.log = rf.log[:i] break } } // 添加新日志条目... } ```
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