raft 一致性算法

选举master过程

redis使用raft leader election进行master选举。

概念：

一个cluster中有多个node，最终状态有一个leader，多个follower。

leader通过heartbeat周期性和follower通信。

node有三种状态：leader，follower，candidate（leader候选人）

 

什么时候开始选举？

如果followers在一定时间没有接收到leader的heartbeat message（称之为选举超时election timeout，比如election timeout 是一个150ms-300ms中的随机数，为了避免）followers认为cluster中没有leader，follower变成candidate，发起选举，要求其他节点进行投票。

 

选举过程：

某一个或多个followers的election timeout达到，该follower变为candidate，开始自己的任期（当前term+1），并向其他node发送请求投票（Request Vote）的message，让他们给自己投票。

如果接收到Request Vote的node本term内没有投票，那么该node投票给这个candidate，同时重置自身的election timeout。

一旦某一candidate获得多数投票，它成为leader。

一轮投票的结果可能有：

1.某一node获得majority vote，成为leader。

2.没有节点获得majority vote。candidate到达自己的election timeout，再次开始重新选举。因为每个node的timeout是一个随机值，能够确保不会产生无限的选举循环，在一定数量的选举轮次后能够选出leader。

 

选举规则：

一旦一个candidate获得多数投票，它成为leader。

每个node在一个term内最多投票一次。

成为leader的node通过发送heartbeat给其他node，通知leader选举完成，并重置其它node的election timeout。

 

日志复制

client发送change到leader，leader记录该change到自身的log（称之为一个log entry），之后通过heartbeat发送该change到followers。

在多数followers回复已接收到该change时（acknowledaged），leader的log中的一个entry被标记为committed。leader 发送回复给client，声明该change已完成。一旦follower知道log entry已经被committed，那么他也会将这个log entry应用到本地的log中。

Refs:

https://www.jianshu.com/p/32813075a7e7

https://github.com/maemual/raft-zh_cn/blob/master/raft-zh_cn.md

http://thesecretlivesofdata.com/raft/