Raft 是一种用于管理分布式系统中复制日志的一致性算法,被广泛应用于分布式数据库和高可用性系统中。它通过清晰的分工和选举机制,确保集群中的节点能够就状态达成一致。
核心概念 ✅
- Leader 选举:集群中会选举一个 Leader 负责接收客户端请求,其他节点(Follower)跟随 Leader 的指令。
- 日志复制:Leader 将客户端的请求记录为日志,并通过 RPC 将日志复制到所有 Follower。
- 安全性:通过多数派投票(Quorum)机制,保证日志的顺序性和完整性。
- 心跳机制:定期发送心跳包以维持集群状态,防止脑裂(Split Brain)。
工作流程 ⏱️
- 客户端发送请求到任意节点,节点转发给 Leader。
- Leader 将请求记录为日志,并通过 AppendEntries RPC 通知所有 Follower。
- Follower 复制日志后,返回确认信息给 Leader。
- Leader 在收到多数派确认后,将日志提交并应用到状态机。
- 最终所有节点的状态保持一致。
应用场景 🌐
- 分布式数据库:如 etcd 使用 Raft 实现分布式键值存储。
- 高可用性服务:通过 Raft 协议确保服务在节点故障时快速恢复。
- 微服务架构:在服务发现和配置管理中维护一致性。
扩展阅读 📚
想深入了解 Raft 的实现细节,可以参考:
Raft 协议详解
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Consensus Algorithms 比较