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golang Raft 共识算法与leader选举和日志复制

Raft是一种分布式共识算法,主要用于维护一个复制状态机的一致性。在Raft中,节点被分为三类:Leader、Follower和Candidate。Leader负责处理客户端请求和日志复制等任务;Follower则只响应Leader的指令;而Candidate则作为选举过程中的候选者。

以下是Raft中的两个重要概念:

  1. Leader选举

当系统启动时,所有节点都处于Follower状态。在此后的运行过程中,如果某个节点发现自己与Leader失去了联系,则会转变成Candidate状态,并向其他节点发送投票请求。其他节点如果同意该候选者成为新的Leader,则返回投票确认;否则拒绝。如果某个候选者收到了大多数(超过半数)节点的支持,则认为其当选,并进入Leader状态。

  1. 日志复制

在Raft中,每个节点都有一个日志条目(Log Entry)序列,用于记录已经提交但尚未执行的操作。这些条目需要被复制到集群中所有其他节点上以确保一致性。

具体来说,在Leader接收到客户端请求后,它会将该请求包装成一个日志条目,并广播给其他Follower节点进行同步。当某个Follower接收到该条目后,会将其添加到自己的本地日志序列并向Leader发送确认信息。只有当Leader收到大多数节点的确认信息后,才认为该条目已经被提交,并通知所有Follower执行该操作。

总体来说,Raft共识算法通过Leader选举和日志复制等机制确保了系统中数据的一致性和可靠性。在实现过程中,我们可以使用Golang语言提供的并发原语(如channel、goroutine)来简化代码逻辑,提高程序效率和可读性。

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