如何实现日志的一致

如何实现日志的一致

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在 Raft 算法中,领导者通过强制跟随者直接复制自己的日志项,处理不一致日志。也就是说,Raft 是通过以领导者的日志为准,来实现各节点日志的一致的。具体有 2 个步骤。

  1. 首先,领导者通过日志复制 RPC 的一致性检查,找到跟随者节点上,与自己相同日志项的最大索引值。也就是说,这个索引值之前的日志,领导者和跟随者是一致的,之后的日志是不一致的了。

  2. 然后,领导者强制跟随者更新覆盖的不一致日志项,实现日志的一致。

我带你详细地走一遍这个过程(为了方便演示,我们引入 2 个新变量)。

  1. PrevLogEntry:表示当前要复制的日志项,前面一条日志项的索引值。比如在图中,如果领导者将索引值为 8 的日志项发送给跟随者,那么此时 PrevLogEntry 值为 7。

  2. PrevLogTerm:表示当前要复制的日志项,前面一条日志项的任期编号,比如在图中,如果领导者将索引值为 8 的日志项发送给跟随者,那么此时 PrevLogTerm 值为 4。

标注在箭头上方。

  1. 领导者通过日志复制 RPC 消息,发送当前最新日志项到跟随者(为了演示方便,假设当前需要复制的日志项是最新的),这个消息的 PrevLogEntry 值为 7,PrevLogTerm 值为 4。

  2. 如果跟随者在它的日志中,找不到与 PrevLogEntry 值为 7、PrevLogTerm 值为 4 的日志项,也就是说它的日志和领导者的不一致了,那么跟随者就会拒绝接收新的日志项,并返回失败信息给领导者。

  3. 这时,领导者会递减要复制的日志项的索引值,并发送新的日志项到跟随者,这个消息的 PrevLogEntry 值为 6,PrevLogTerm 值为 3。

  4. 如果跟随者在它的日志中,找到了 PrevLogEntry 值为 6、PrevLogTerm 值为 3 的日志项,那么日志复制 RPC 返回成功,这样一来,领导者就知道在 PrevLogEntry 值为 6、PrevLogTerm 值为 3 的位置,跟随者的日志项与自己相同。

  5. 领导者通过日志复制 RPC,复制并更新覆盖该索引值之后的日志项(也就是不一致的日志项),最终实现了集群各节点日志的一致。

从上面步骤中你可以看到,领导者通过日志复制 RPC 一致性检查,找到跟随者节点上与自己相同日志项的最大索引值,然后复制并更新覆盖该索引值之后的日志项,实现了各节点日志的一致。需要你注意的是,跟随者中的不一致日志项会被领导者的日志覆盖,而且领导者从来不会覆盖或者删除自己的日志。

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08 | Raft算法(二):如何复制日志?