您須要瞭解的有關Raft的5件事

1. Raft是一種易於理解的共識算法。

運行分佈式系統的一個基本問題是確保當節點故障時它們是可靠的。一般，CPU可能會過熱，HDD可能會損壞，網絡可能不可靠，可能會發生電源中斷，而且這種狀況還會持續下去。相當重要的是要假設會發生故障，而且咱們須要一種方法來確保分佈式系統能夠承受故障。共識算法用於確保分佈式系統具備容錯能力，還用於確保節點在值上達成一致。例如，即便其中2臺服務器發生故障而且它們的狀態/值一致，由5臺服務器組成的集羣仍將可操做。

由圖靈獎得到者萊斯利·蘭波特（Leslie Lamport）建立的一種稱爲Paxos的共識協議因難以理解而聞名。 Lamport的描述主要是關於單Paxos。他勾畫出了實現多Paxos的可能方法，可是缺乏許多細節。即便存在Neo4j，Google Spanner和Cassandra等基於多Paxos的著名應用程序，它們與Paxos幾乎沒有類似之處。

Raft的建立易於理解且性能卓越。它旨在讓大量讀者輕鬆地理解算法，系統構建者能夠在現實世界中進行不可避免的擴展。

2.Raft使用基於領導者的方法.

Raft共識協議是一種基於領導者的方法，與Paxos等對等（P2P）方法相反。 Raft經過首先選舉一位傑出的領導者，而後賦予領導者徹底責任來管理複製日誌來實現共識。您必定想知道什麼是複製日誌。

共識算法本質上是複製狀態機的實現，用於解決分佈式系統中的各類容錯問題。一般使用每一個服務器中都存在的複製日誌（命令序列）來實現複製狀態機。共識模塊的工做是確保複製的日誌在整個羣集中保持一致。所以，狀態機是肯定性的，即每一個狀態機計算相同的狀態和相同的輸出序列。

3.每一個節點在任何給定時間處於三種可能狀態之一。

在Raft中，有三種可能的狀態：領導者，候選人和追隨者。
領導者負責將日誌複製到關注者。它經過發送心跳消息按期通知跟隨者其存在。
每一個跟隨者都有一個超時（一般在150到300毫秒之間），在該超時中，指望跟隨者的心跳。收到心跳後，超時將重置。
若是未收到心跳，則追隨者將其狀態更改成候選者，並開始進行領導者選舉。

4.Raft的安全性能保證。

Raft保證如下安全屬性：

• 選舉安全：在給定的任期內最多能夠選舉一位領導人。
• 僅領導者追加：領導者只能將新條目追加到其日誌中（既不能覆蓋也不能刪除條目）。
• 日誌匹配：若是兩個日誌包含具備相同索引和術語的條目，則直到給定索引的全部條目中的日誌都是相同的。
• 領導者完整性：若是在給按期限內提交了日誌條目，則自該術語以來，它將出如今領導者的日誌中
• 狀態機安全性：若是服務器已將特定的日誌條目應用於其狀態機，則沒有其餘服務器能夠對同一日誌應用不一樣的命令。

5.Kubernetes的數據存儲基於Raft。

Kubernetes由名爲etcd的分佈式鍵值存儲支持，該存儲用於存儲和複製集羣的狀態。在內部，etcd使用Raft來確保一致性和容錯能力。沒有etcd，Kubernetes將沒法在全部羣集上協調任務，例如配置，部署，服務發現，負載平衡，做業調度和運行情況監視，這些羣集能夠在多個位置的多臺機器上運行。

PS: 本文屬於翻譯，原文