1 选主
在RAFT共识算法中,"选主"(Leader Election)是保证网络协调的第一步。网络中的节点通过竞选产生主节点,这个主节点负责处理所有的网络事务。为了确保高效和准确,RAFT采用了组内选举机制,确定能够成为集群主节点的节点。这个选主过程类似于分布式系统中的标准共识机制,确保在网络断开的情况下也能正确选举主节点。Raft算法通过使用"Vote"(投票)机制,每个节点都会表明自己是否支持某个候选主节点,这样即使网络中的部分节点失效,选主过程仍能在短时间内完成。
2 同步
一旦主节点确定,RAFT算法进入了同步阶段(Sync阶段)。这一阶段负责将主节点的副本复制到其他节点上。Raft通过"AppendOnly"日志结构,只允许在日志末尾追加数据,这样可以避免网络分区导致的数据不一致问题。在同步过程中,主节点将自己的日志数据发送给其他节点,并要求它们在接收后进行复制。如果发现某个节点可能无法正确接收数据,主节点会重新向其他节点转发数据,直到所有节点都完成数据复制。
Raft算法的核心优势在于其高容错能力。通过比较不同节点的候选主节点票数,算法能够快速检测并排除不活跃的节点,这样即使网络出现部分失败,系统仍能保持稳定运行。与传统的拜占庭愤怒(Byzantine Fault)算法相比,Raft通过主节点的领导下沉机制,能够在面对石块网络情况下也能保持高效共识。这使得Raft成为分布式系统中广泛应用的共识算法之一。