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一群节点如何对「谁是主、日志顺序是什么」达成一致?Raft 是目前最易读的共识算法:节点选出一个 leader,leader 把日志复制给 follower,多数派确认才算提交;leader 挂了就重新选,已提交的日志不会丢。
核心思路
选举超时
follower ───────────► candidate ── 票数 ≥ 多数 ──► leader
│
▼
向 follower 复制日志
多数派 ack → 提交
- 任期(term):每次选举递增,一个任期最多一个 leader
- leader:处理所有写入,通过心跳把日志推给 follower
- 多数派提交:多数节点确认的条目才算已提交
- 容错:leader 挂掉,follower 以新任期发起重新选举
为什么值得学
- 强一致但没有单点:任何节点都能当 leader,集群说了算
- 杜绝脑裂:多数派投票意味着两个 competing leader 不可能同时合法
- 日志安全:已提交条目在重选中幸存,恢复节点会被对账
演示场景
- 选举:A 发起选举拿下多数票成为 leader
- 复制与提交:leader 提案
set x=1、set y=2,多数派 ack 后提交 - leader 宕机:A 挂,B 以任期 2 当选
- 新 leader 继续:B 提案
set z=3,日志保持一致 - 恢复对账:A 回来后采纳 leader 的权威日志
注:这是简化的同步教学模型。真实 Raft 还有预投票、日志匹配、快照、定时 RPC 等。
运行
python run_all.py
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