Raft

分散合意アルゴリズム

振る舞い

自動フェイルオーバー

データのレプリケーション

一貫性の担保

提供する機能

自動フェイルオーバー

ノードがクラッシュしても自動でリカバリーする

データの自動同期

アプリケーションログとは違い State Machine への命令

Raft ではログレプリケーションと呼ぶ

一貫性の維持や分断に対する耐性

リーダーを必ず経由するモデルを取る

ノードの役割

リーダー

クライアントからリクエストを受け取るノード

フォロワーに命令を送信するノード

フォロワー

リーダーから命令を受け取るノード

可溶性や冗長化のために存在する

候補者

リーダー候補

リーダーからハートビートが届かなかった場合に遷移

候補者になる前に term をインクリメントする

term：今のリーダーの何代目のリーダーかを表す

ログ・インデックス

今のリーダーにおける何個目の命令かを示す

コミットインデックス

リーダーがコミットした最新のログエントリのインデックスを示す

コミットには過半数のノードへの保存が必要

リーダー選出

リーダーは１つしか選出されない

２つ以上になることはない

リーダーが不在の時はある

リーダーがクラッシュして、あらたなリーダーが選出されるタイミング

選出のフロー

1. 選挙タイムアウト

ハートビートを受け取るとリセットされる

2. 候補者の立候補

自らの term を１つ増やし、自分に投票した上で他のノードに投票を求める

3. 投票

投票するノードの条件

その term で投票をしてない

候補者の term が自分以上

候補者のログが自分と同じかより新しい

Raft

強み

強い一貫性の維持

ノードのクラッシュやクラッシュ後の復帰に対する安全性

ネットワーク分断の環境下での正常動作

弱み

レイテンシー

スケーラビリティ・スループット

リーダー障害時の可用性の低下

参考