ES原理之选主流程

目录

• 主从模式vs无主模式
• ES选举算法
• 流程

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选主流程

主从模式 VS. 无主模式

分布式系统的集群方式大致可以分为主从模式（Master-Slave）和无主模式。

模式	代表组件	优点	缺点
主从模式	ES/HDFS/HBase	简化系统设计，Master作为权威节点，负责维护集群原信息。	Master节点存在单点故障，需要解决在被问题，并且集群规模会受限于Master节点的管理能力。
无主模式	Cassandra	分布式哈希表（DHT），支持每小时数千个节点的离开和加入。	集群没有master的概念，所有节点都是同样的角色，彻底避免了整个系统的单点问题导致的不稳定性。多个节点可能操作同一条数据，数据一致性上可能比较难以保证。

ES选举算法

常用的选举算法有比较简单的Bully算法和复杂而强大的Paxos算法。

Bully算法

每个节点有一个唯一ID，然后对集群中所有的节点ID进行排序，选取其中最小的ID所属的节点作为Master。
Bully算法的问题： 假设当前Master因为负载过重而假死，然后ID第二大的被选举为新的Master，这时旧的Master恢复然后又被选举为Master然后又会因为负载过重而假死......

Paxos算法

Paxos实现起来非常复杂,但非常强大，尤其在什么时机,以及如何进行选举方面的灵活性比简单的Bully算法有很大的优势，因为在现实生活中，存在比网络链接异常更多的故障模式。
ES使用的是Bully算法，并对其做了一些优化：

• 每个节点结算最小的ID，把它选举为临时Master，然后对该master进行投票；
• 每个节点收集票数，当票数大于指定的法定个数时，成为Master，然后对加入的节点进行集群信息广播。

流程

1. ping所有节点，并获取PingResponse返回结果（findMaster）
2. 过滤出具有Master资格的节点（filterPingResponses）
3. 选出临时Master。根据PingResponse结果构建两个列表：activeMasters和masterCandidates。

• 如果activeMasters非空，则从activeMasters中选择最合适的作为Master；
• 如果activeMasters为空，则从masterCandidates中选举，结果可能选举成功，也可能选举失败。

4. 判断临时Master是否是本节点。

• 如果临时Master是本节点：则等待其他节点选我，默认30秒超时，成功的话就发布新的clusterState。（当选总统候选人，只等选票过半了）
• 如果临时Master是其他节点：则不再接受其他节点的join请求，并向Master节点发送加入请求。（没资格选举，就只能送人头了）

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参考文章

• ES 选主流程分析
• Elasticsearch选主流程