Lab2 - Raft Implementation

最近看了一下mit 6.824的课程，完成了Raft Part A的实验，在这里做一个简单的记录

Part A: Leader election

1. Leader 选举流程

（1）所有成员的状态共分成三种： leader， follower, candidate, 初始化状态为follower
（2） 程序启动之后，server 在等待选举超时时间(electionTimeout)之后，没有接受到来自leader 发送的心跳（ApppendEntriesRequest, 而且自身不是leader, 则发起选举流程
（3）选举开始时， follower 将自身的状态设置成candidate, 同时自身的term 加1，将自己的选票数量设置成1（自己为自己投一票）， 往其他的成员发送RequestVote 请求； 其他成员收到请求后，如果对方的term大于自身，且自身的在这一term没有投过票，则将票投给对方，否则拒绝，并将自身的状态设置成follower, 放弃竞选。
（4）为了防止一个集群出现两个leader，集群中成员的数量n必须是单数，任意一个成员必须收到超过成员数量一半以上的选票，才算竞选成功。
（5）竞选成功后的leader, 定期向所有成员发送心跳，更新其余成员的状态。同时避免别的成员因为收不到心跳而发起新的请求。

2. 注意事项：

(1) 如何避免平分选票，比如3个成员，总是同时发起选举，都给自己投了一票，那么永远选不出leader。解决方法：每个成员初始启动，或者每次发起选举时，为自己的electionTimeout 设置一个随机值（400ms ~ 600ms 之间，lab中参考值)。 这样成员不会同时发起选举，随机到比较小的electionTimeout的成员往往优先发起选举， 进而赢得竞选。
(2）candidate 收到AppendEntries时，如果appendArgs 中term大于本身Term, 那么candidate自动转换成follower,放弃选举
(3） Leader 挂了之后，再次复活，发送AppendEntries时， term 落后，自动转换成follower
(4）选举的leader 必须拥有所有已经提交的entry，日志安全性

心跳时间（heartbeatTime） << 选举超时时间（electionTimeout） << 平均故障间隔时间（MTBF）