枣庄高端网站建设,广州地铁集团有限公司,长沙市做网站,房地产网站 模板1. Raft算法
Raft算法属于Multi-Paxos算法#xff0c;它是在Multi-Paxos思想的基础上#xff0c;做了一些简化和限制#xff0c;比如增加了日志必须是连续的#xff0c;只支持领导者、跟随者和候选人三种状态#xff0c;在理解和算法实现上都相对容易许多
从本质上说它是在Multi-Paxos思想的基础上做了一些简化和限制比如增加了日志必须是连续的只支持领导者、跟随者和候选人三种状态在理解和算法实现上都相对容易许多
从本质上说Raft算法是通过一切以领导者为准的方式实现一系列值的共识和各节点日志的一致
原理概览
遵循Raft算法的分布式集群中每个节点扮演以下三种角色之一
leader领导者其负责和客户端通信接收来自客户端的命令并将其转发给followerfollower跟随者其一丝不苟的执行来自leader的命令candidate候选者当follower长时间没收到 leader的消息就会揭竿而起成为候选者抢夺成为leader的资格
Raft算法是强领导者模型集群中只能有一个领导者
1. 选举领导者的过程
在初始状态下集群中所有的节点都是跟随者状态 Raft算法实现了随机超时时间的特性每个节点等待领导者心跳信息的超时时间间隔是随机的。上图中集群中没有领导者而节点A的等待超时时间最小它会最先因为没有等到领导者的心跳信息发生超时
这时节点A增加自己的任期编号并推举自己为候选人先给自己投上一张选票然后向其他节点发送请求投票RPC消息请它们选举自己为领导者 如果其他节点接收到候选人A的请求投票RPC消息在编号为1的这届任期内也还没有进行过投票那么它将把选票投给节点A并增加自己的任期编号 如果候选人在选举超时时间内赢得了大多数的选票那么它就会成为本届任期内新的领导者 节点A当选领导者后它将周期性地发送心跳消息通知其他服务器我是领导者阻止跟随者发起新的选举 2. 节点间如何通讯
在Raft算法中服务器节点间的沟通联络采用的是远程过程调用RPC在领导者选举中需要用到这两类的RPC
请求投票RequestVoteRPC是由候选人在选举期间发起通知各节点进行投票日志复制AppendEntriesRPC是由领导者发起用来复制日志和提供心跳消息
3. 选举有哪些规则 领导者周期性地向所有跟随者发送心跳消息即不包含日志项的日志复制RPC消息通知大家我是领导者组织跟随者发起新的选举 如果在指定时间内跟随者没有接收到来自领导者的消息那么它就认为当前没有领导者推举自己为候选人发起领导者选举 在一次选举中赢得大多数选票的候选人将晋升为领导者 在一个任期内领导者一直都会是领导者直到它自身出现问题比如宕机或者因为网络延迟其他节点发起一轮新的选举 在一次选举中每一个服务器节点最多会对一个任期编号投出一张选票并且按照先来先服务的原则进行投票。比如节点C的任期编号为3先收到了一个包含任期编号为4的投票请求来自节点A然后又收到了一个包含任期编号为4的投票请求来自节点B。那么节点C将会把唯一一张选票投给节点A当再收到节点B的投票请求RPC消息时对于编号为4的任期已没有选票可投了 日志完整性高的跟随者也就是最后一条日志项对应的任期编号值更大索引号更大拒绝投票给日志完整性低的候选人。比如节点B的任期编号为3节点C的任期编号为4节点B的最后一条日志项对应的任期编号为3而节点C为2那么当节点C请求节点B投票给自己时节点B将拒绝投票 选举是跟随者发起的推举自己为候选人大多数选票是指集群成员半数以上的选票大多数选票规则的目标是为了保证在一个给定的任期内最多只有一个领导者
3. 随机超时时间是什么
Raft算法使用随机选举超时时间的方法把超时时间都分散开来在大多数情况下只有一个服务器节点先发起选举而不是同时发起选举这样就能减少因选票瓜分导致选举失败的情况
在Raft算法中随机超时时间有2种含义
跟随者等待领导者心跳信息超时的时间间隔是随机的如果候选人在一个随机时间间隔内没有赢得过半票数那么选举就无效了然后候选人发起新一轮的选举也就是说等待选举超时的时间间隔是随机的
4. Raft算法的强领导者模型选举限制和局限如下
读写请求和数据转发压力落在领导者节点相当于单机性能和吞吐量也会受到限制大规模跟随者的集群领导者需要承担大量元数据维护和心跳通知的成本领导者单点问题故障后直到新领导者选举出来期间集群不可用随着候选人规模增长收集半数以上投票的成本更大
2. HTTP和RPC
HTTP接口和RPC接口都是生产上常用的接口顾名思义HTTP接口使用基于HTTP协议的URL传参调用而RPC接口则基于远程过程调用。
RPC即Remote Procedure Call远程过程调用和HTTPHyperText Transfer Protocol超文本传输协议两者前者是一种方法后者则是一种协议。两者都常用于实现服务在这个层面最本质的区别是RPC服务主要工作在TCP协议之上也可以在HTTP协议而HTTP服务工作在HTTP协议之上。由于HTTP协议基于TCP协议所以RPC服务天然比HTTP更轻量效率更胜一筹
3. RPC接口和HTTP接口的区别与联系
RPC接口即相当于调用本地接口一样调用远程服务的接口HTTP接口是基于http协议的post接口和get接口等等2.0版本协议子支持更多。
传输协议
RPC可以基于TCP协议也可以基于HTTP协议。HTTP基于HTTP协议。
传输效率
RPC使用自定义的TCP协议可以让请求报文体积更小或者使用HTTP2.0协议也可以很好地减少报文体积提高传输效率。HTTP如果时基于HTTP1.1的协议请求中会包含很多无用的内容如果是基于HTTP2.0那么简单地封装一下还是可以作为一个RPC使用的这时标准RPC框架更多是服务治理
性能消耗
RPC可以基于thrift实现高效的二进制传输HTTP大部分是通过json实现的字节大小和序列化耗时都比thrift要更消耗性能
负载均衡
RPC基本都自带了负载均衡策略HTTP需要配置NginxHAProxy实现
服务治理下游服务新增重启下线时如何不影响上游调用者
RPC能做到自动通知不影响上游HTTP需要事先通知修改Nginx/HAProxy配置
RPC主要用于公司内部服务调用性能消耗低传输效率高服务治理方便。HTTP主要用于对外的异构环境浏览器调用APP接口调用第三方接口调用等等。
RPC和HTTP都可以用于实现远程过程调用如何选择
从速度上看RPC比HTTP更快虽然底层都是TCP但是http协议的信息往往比较臃肿不过可以采用gzip压缩从难度上看RPC实现较为复杂http相对简单从灵活性上看HTTP更胜一筹因为它不关心实现细节跨平台跨语言
两者有不同的使用场景
如果对效率要求更高并且开发过程使用统一的技术栈那么RPC还是不错的如果需要更加灵活跨语言、跨平台显然HTTP更合适
再插一句最近新兴的微服务概念更加强调独立、自治、灵活而RPC限制较多。因此微服务框架中一般都会采用HTTP的Restful服务像在公司内部使用hsf协议对接外部系统使用微服务
4. HTTP1.0和HTTP1.1和HTTP2.0的区别
1. HTTP/1.0
HTTP/1.0中浏览器与服务器只保持短暂的连接连接无法复用。也就是说每个TCP连接只能发送一个请求。发送数据完毕连接就关闭如果还要请求其他资源就必须再新建一个连接。HTTP1.0需要使用keep-alive参数来告知服务器端要建立一个长连接。
2. HTTP/1.1
HTTP1.1支持长连接和请求的流水线处理在一个TCP连接上可以传送多个HTTP请求和响应减少了建立和关闭连接的消耗和延迟在HTTP1.1中默认开启长连接keep-alive一定程度上弥补了HTTP1.0每次请求都要创建连接的缺点。
3. HTTP/2.0
HTTP/2 为了解决HTTP/1.1中仍然存在的效率问题HTTP/2 采用了多路复用。即在一个连接里客户端和浏览器都可以同时发送多个请求或回应而且不用按照顺序一一对应。能这样做有一个前提就是HTTP/2进行了二进制分帧即 HTTP/2 会将所有传输的信息分割为更小的消息和帧frame,并对它们采用二进制格式的编码。
而这个负责拆分、组装请求和二进制帧的一层就叫做二进制分帧层。
除此之外还有一些其他的优化比如做Header压缩、服务端推送等。
Header压缩就是压缩老板和员工之间的对话。
4. 简单回答
