您需要了解的有关Raft的5件事

1. Raft是一种易于理解的共识算法。

运行分布式系统的一个基本问题是确保当节点故障时它们是可靠的。通常，CPU可能会过热，HDD可能会损坏，网络可能不可靠，可能会发生电源中断，并且这种情况还会持续下去。至关重要的是要假设会发生故障，并且我们需要一种方法来确保分布式系统可以承受故障。共识算法用于确保分布式系统具有容错能力，还用于确保节点在值上达成一致。例如，即使其中2台服务器发生故障并且它们的状态/值一致，由5台服务器组成的集群仍将可操作。

由图灵奖获得者莱斯利·兰波特（Leslie Lamport）创建的一种称为Paxos的共识协议因难以理解而闻名。 Lamport的描述主要是关于单Paxos。他勾画出了实现多Paxos的可能方法，但是缺少许多细节。即使存在Neo4j，Google Spanner和Cassandra等基于多Paxos的著名应用程序，它们与Paxos几乎没有相似之处。

Raft的创建易于理解且性能卓越。它旨在让大量读者轻松地理解算法，系统构建者可以在现实世界中进行不可避免的扩展。

2.Raft使用基于领导者的方法.

Raft共识协议是一种基于领导者的方法，与Paxos等对等（P2P）方法相反。 Raft通过首先选举一位杰出的领导者，然后赋予领导者完全责任来管理复制日志来实现共识。您一定想知道什么是复制日志。

共识算法本质上是复制状态机的实现，用于解决分布式系统中的各种容错问题。通常使用每个服务器中都存在的复制日志（命令序列）来实现复制状态机。共识模块的工作是确保复制的日志在整个群集中保持一致。因此，状态机是确定性的，即每个状态机计算相同的状态和相同的输出序列。

3.每个节点在任何给定时间处于三种可能状态之一。

在Raft中，有三种可能的状态：领导者，候选人和追随者。
领导者负责将日志复制到关注者。它通过发送心跳消息定期通知跟随者其存在。
每个跟随者都有一个超时（通常在150到300毫秒之间），在该超时中，期望跟随者的心跳。收到心跳后，超时将重置。
如果未收到心跳，则追随者将其状态更改为候选者，并开始进行领导者选举。

4.Raft的安全性能保证。

Raft保证以下安全属性：

• 选举安全：在给定的任期内最多可以选举一位领导人。
• 仅领导者追加：领导者只能将新条目追加到其日志中（既不能覆盖也不能删除条目）。
• 日志匹配：如果两个日志包含具有相同索引和术语的条目，则直到给定索引的所有条目中的日志都是相同的。
• 领导者完整性：如果在给定期限内提交了日志条目，则自该术语以来，它将出现在领导者的日志中
• 状态机安全性：如果服务器已将特定的日志条目应用于其状态机，则没有其他服务器可以对同一日志应用不同的命令。

5.Kubernetes的数据存储基于Raft。

Kubernetes由名为etcd的分布式键值存储支持，该存储用于存储和复制集群的状态。在内部，etcd使用Raft来确保一致性和容错能力。没有etcd，Kubernetes将无法在所有群集上协调任务，例如配置，部署，服务发现，负载平衡，作业调度和运行状况监视，这些群集可以在多个位置的多台机器上运行。

PS: 本文属于翻译，原文