[TOC] > [算法詳解](https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIwNDAyOTI2Nw==&mid=2247484086&idx=1&sn=93fd914f3f77d799113d2a368bfa3f01&chksm=96c72e8aa1b0a79c60feade157fcc711b8535638b2f4e1793c0ef9f3f0685a4cff538ec19a65&token=2074428159&lang=zh_CN#rd) > [動畫演示](http://thesecretlivesofdata.com/raft/) ## 概述 Raft 是一種分布式一致性算法，用于確保在分布式系統中的多個節點之間達成一致的共識。它是由Diego Ongaro和John Ousterhout于2013年提出的，旨在解決分布式系統中數據一致性和可用性的問題。Raft的設計目標是在可理解性和可維護性之間取得平衡，使得它更容易實現和正確理解。 以下是Raft算法的關鍵概念和術語： 1. **領導者（Leader）**：Raft中的一個節點被選舉為領導者，負責提出新的日志條目并將它們復制到其他節點。領導者還負責處理客戶端的請求。 2. **跟隨者（Follower）**：除了領導者外的其他節點稱為跟隨者。它們接收領導者的日志并將其存儲在自己的日志中。跟隨者通常只響應領導者的請求。 3. **候選人（Candidate）**：節點可以變成候選人狀態，嘗試成為新的領導者。候選人在選舉中請求其他節點的支持。 4. **任期（Term）**：Raft的時間單位，用于標識領導者的任期。每個任期都有一個唯一的領導者。 5. **日志（Log）**：每個節點都維護一個日志，其中包含一系列的日志條目。日志條目表示狀態機的命令。領導者負責向其他節點分發日志條目。 6. **選舉（Election）**：當沒有穩定的領導者時，節點可以發起選舉以選出新的領導者。選舉包括在一定時間內收集其他節點的投票。 7. **一致性（Consistency）**：Raft的目標是確保所有節點在某一時刻都具有相同的日志條目。這意味著狀態機在不同節點上產生相同的結果。 Raft算法的基本思想是通過領導者的選舉來確保一致性。節點在不同的狀態之間切換，包括跟隨者、候選人和領導者狀態。以下是Raft算法的基本工作流程： 1. 所有節點開始作為跟隨者，等待領導者的選舉。 2. 如果一個節點在一段時間內未收到領導者的心跳消息，它會變成候選人并發起選舉。 3. 候選人請求其他節點的投票，如果獲得大多數節點的投票，它將成為新的領導者。 4. 領導者負責提出新的日志條目，將它們復制到其他節點，確保一致性。 5. 客戶端將請求發送給領導者，領導者處理請求并將結果應用到狀態機。 6. 領導者周期性地發送心跳消息，以維護其領導地位。 Raft算法通過上述過程確保了系統的一致性和可用性，同時也提供了容錯性，可以應對節點故障和網絡分區等問題。這使得Raft成為構建分布式系統的有力工具之一。然而，要正確實現Raft算法，需要處理許多復雜的情況，因此通常建議使用現有的Raft庫來構建分布式應用程序。