《网站开发实践》 实训报告,创业平台,注册空壳公司帮人走账,工业品企业网站源码上篇文章我们介绍了Nacos集群的搭建方法及步骤#xff0c;下面我们来看一下Nacos集群的工作原理#xff0c;一共有两部分#xff1a;Leader节点选举及各节点数据同步。
1、Nacos集群中Leader节点是如何产生的
Nacos集群采用了Raft算法实现。它是一种比较简单的选举算法下面我们来看一下Nacos集群的工作原理一共有两部分Leader节点选举及各节点数据同步。
1、Nacos集群中Leader节点是如何产生的
Nacos集群采用了Raft算法实现。它是一种比较简单的选举算法用于选举出Nacos集群中最重要的Leader领导节点。
在Nacos集群中每个节点都有以下三种角色中的一种
Leader领导者主节点集群中最重要的角色用于向其他节点下达指令。一把手请求接收并转发给其他节点处理对能力的要求很高Candidate参选者参与竞选Leader的节点。相当于岗位中的副职等一把手GG的时候可以接替Follower跟随者用于接收来自Leader和Candidate的请求并进行处理。相当于干活的大头兵负责站队和干活
可以看出这里的Leader选举在集群中是有很重要的地位毕竟蛇无头不行。那在什么情况下要开始选举Leader呢有三个时机 1、当Nacos节点启动后还没有产生Leader时启动选举工作。 2、集群成员总量发生变化时重新选举。 3、当Leader停止服务后重新选举。 在介绍选举过程前先来看一下任期的含义 Raft算法将时间划分成任意不同长度的任期Term任期用连续的数字表示。每个任期的开始都是一次选举一个或多个候选人会试图成为Leader。 下面来看一下选举过程
1选举过程
1、当没有节点启动时
当所有Nacos节点都没有启动时角色默认是Follower跟随者任期都是0。
节点角色任期状态192.168.3.1:8848Follower0DOWN192.168.3.2:8848Follower0DOWN192.168.3.3:8848Follower0DOWN
2、当一个节点启动时
当第一个节点192.168.3.1启动后节点角色会自动变为Candidate参选者192.168.3.1节点在每个任期开始时便会尝试向其他节点发出投票请求征求其他节点选为 Leader领导者节点。只有算上自己获得超过半数的选票这个 Candidate 才能转正为 Leader。
在当前案例因为192.168.3.1发起选举投票但 192.168.3.2和192.168.3.3 两个节点不在线尽管 131 会投自己一票但在总 3 票中未过半数因此无法成为 Leader。因为第一次选举没有产生 Leader过段时间在下一个任期开始时192.168.3.1任期自增加 1同时会再次向其他节点发起投票请求争取其他节点同意直到同意票过半。
节点角色任期状态192.168.3.1:8848Candidate16UP192.168.3.2:8848Follower0DOWN192.168.3.3:8848Follower0DOWN
3、当三个节点启动时
在 Raft 算法中成为 Leader 的必要条件是某个 Candidate 获得过半选票如果 192.168.3.2节点上线遇到192.168.3.1节点 再次发起投票。192.168.3.2 投票给 192.168.3.1 节点192.168.3.1 获得两票超过半数就会成为 Leader192.168.3.2 节点自动成为 Follower跟随者。之后 192.168.3.3 节点上线因为集群中已有 Leader因此自动成为 Follower。
节点角色任期状态192.168.3.1:8848Leader13UP192.168.3.2:8848Follower13UP192.168.3.3:8848Follower0UP
4、当Leader宕机时
当Leader节点无法提供服务宕机时会在剩余的两个节点中产生新的Leader现在192.168.3.1节点下线了192.168.3.3获得了两票成为了新的Leader192.168.3.2成为了Follower但192.168.3.1节点已经下线但角色暂时仍为Leader。
节点角色任期状态192.168.3.1:8848Leader13DOWN192.168.3.2:8848Follower14UP192.168.3.3:8848Leader14UP
新Leader产生后192.168.3.1节点恢复上线了但此时Nacos集群中已经有Leader了192.168.3.1节点则自动变为Follower且任期归0.
节点角色任期状态192.168.3.1:8848Follower0UP192.168.3.2:8848Follower14UP192.168.3.3:8848Leader14UP
对于Nacos集群来说只要“UP”状态节点数不少于“1N/2”集群就能正常运行。但少于“1N/2”集群仍然可以提供服务但已无法保证Nacos各节点数据一致性。 以上就是Nacos基于Raft算法的Leader选举过程确定Leader是维持Nacos集群数据一致的最重要前提。那下面再来看一下Nacos集群是如何通过Leader达成数据一致性的 2、Nacos节点间数据同步过程
关于Nacos节点间的数据同步过程我们先看一下下面的图 在Raft算法中只有Leader才拥有数据处理和信息分发的权利。因此当服务启动时如果注册中心指定为Follower节点则步骤如下
1、Follower 会自动将注册心跳包转给 Leader 节点2、Leader 节点完成实质的注册登记工作3、完成注册后向其他 Follower 节点发起“同步注册日志”的指令4、所有可用的 Follower 在收到指令后进行“ack应答”通知 Leader 消息已收到5、当 Leader 接收过半数 Follower 节点的 “ack 应答”后返回给微服务“注册成功”的响应信息。
此外如果某个Follower节点无ack反馈Leader也会不断重复发送直到所有Follower节点的状态与Leader同步为止。
以上便是Nacos集群中Leader选举算法及Nacos节点间数据同步的主体流程。通过文字表述可能有些绕口建议多看几遍按照服务器的IP来区分会更好理解。
Nacos集群相关的内容就介绍到这里下篇开始我们来看一下如何高效实现服务间的消息通信。欢迎有兴趣的小伙伴继续关注。
