DDIA对Raft的这种极端场景的描述，要如何理解？

本文选自我在知乎的回答。

成都创新互联是一家集网站建设,阿鲁科尔沁企业网站建设,阿鲁科尔沁品牌网站建设,网站定制,阿鲁科尔沁网站建设报价,网络营销,网络优化,阿鲁科尔沁网站推广为一体的创新建站企业，帮助传统企业提升企业形象加强企业竞争力。可充分满足这一群体相比中小企业更为丰富、高端、多元的互联网需求。同时我们时刻保持专业、时尚、前沿，时刻以成就客户成长自我，坚持不断学习、思考、沉淀、净化自己，让我们为更多的企业打造出实用型网站。

《设计数据密集型应用》(即 DDIA)中提到 Raft 的一个问题，即，Raft 算法存在一种失去活性(liveness)的极端情况：如果有一条网络连接不可靠，Raft 当前领导者会不断被迫下台导致系统实质上毫无进展。

我们先来具体描述一下该问题。

如图所示的 4 节点 Raft 集群，其中有一个节点和其他三个网络不太稳定，假设它能发送消息给别的节点但收不到其他节点的消息，那么它就会一直收不到心跳消息，然后转为 candidate 自增任期并发起新的选举，来自更大任期的 RequestVote 请求会导致现在的 Leader 下台重新选举。这样一直反复，会导致集群无法正常工作。

Raft 大论文提到一种解决方式是加入一个新的 PreVote 阶段，etcd 就这么干了，为此增加了一种新的节点状态叫做 PreCandidate 状态。

PreVote 阶段作用是当一个节点想要发起选举时，首先要确认自己确实有资格赢得投票而不是在浪费时间，才会真的自增任期发起新的选举。

PreVote 阶段的具体流程是，在发起真正的选举之前，先发送 PreVote 消息给所有节点， PreVote消息和 RequestVote 消息一样，但节点不会自增自己的任期，只会增加消息中的 term 参数。

收到 PreVote 消息的节点同意重新选举的条件是：

参数中的任期更大，或者任期相同但 log index 更大;

至少一次 election timeout 时间内没有收到领导者心跳;

只有超过半数节点同意 PreVote 消息，该节点才能真正去自增任期并发起新的选举。

回到上述情况，网络链路有问题的那个节点在 PreVote 阶段会发现自己无法赢得超过半数节点同意自己发起选举(别的节点都能收到心跳)，因此不会自增任期去干扰 Leader 工作。

问题解决了吗?

问题并没有解决，只有 PreVote 阶段还可能有一种极端情况会导致 Raft 失去活性。如图所示：

图中是一个 5 节点组成的 Raft 集群，故障发生之前 4 是 Leader。现在故障发生了，5 宕机了，同时 4 只和 2 保持连接，1、2、3互相保持连接。这种情况下 1、3 收不到 Leader 的心跳，会发起 PreVote请求，但由于 2 能收到 Leader 节点 4 的心跳，所以 2 不会同意 PreVote 请求，因此节点 1、3 无法获得多数派的 PreVote 同意。

该集群的问题是，无法选举出新的 Leader，但旧的 Leader 又只能 AppendEntries 到两个节点(2和自己)，无法达成多数派，整个集群无法取得任何进展，不满足活性。

此处 Raft 协议明明可以容忍 2 个节点故障，但增加了 PreVote 阶段后反而无法容忍仅仅 1 个节点故障，其实没有 PreVote 阶段的话，1 和 3 是有机会当选 Leader 推进整个系统正常工作的。

因此 Raft 还需要增加一种机制来让 Leader 主动下台。

这个机制很简单：Leader 没有收到来自多数派节点的 AppendEntries 响应时就主动下台。这样，图中 1、2 和 3 都有机会当选新的 Leader，整个集群依旧可以正常工作。

etcd 把这叫做 CheckQuorum，etcd 的 issue 中有关于此问题的讨论：https://github.com/etcd-io/etcd/issues/3866

CheckQuorum 确保了如果当前 Leader 无法连接到多数派节点，它将会下台并选举出新的 Leader。PreVote 确保一旦 Leader 当选，整个系统将是稳定的，Leader 不会被迫下台。

那么 PreVote + CheckQuorum 可以解决活性问题了吗?

可以了!

当前题目：DDIA对Raft的这种极端场景的描述，要如何理解？
链接URL：http://www.hantingmc.com/qtweb/news11/499161.html

网站建设、网络推广公司-创新互联，是专注品牌与效果的网站制作，网络营销seo公司；服务项目有等

广告

声明：本网站发布的内容（图片、视频和文字）以用户投稿、用户转载内容为主，如果涉及侵权请尽快告知，我们将会在第一时间删除。文章观点不代表本网站立场，如需处理请联系客服。电话：028-86922220；邮箱：631063699@qq.com。内容未经允许不得转载，或转载时需注明来源： 创新互联