分布式选举-Bully算法-1 原理

分布式选举

        在大型分布式系统中,会存在多个特定功能的集群。最常见的就是协调者集群,如提供分布式锁,分布式事务的协调者集群。集群中的多个机器对外提供统一的状态、一致的数据,这就需要在集群中选择一个主节点(领导者),来管理集群中的其他节点(跟随者)。这个选择主节点的过程就叫做分布式选举。

        分布式选举的算法有Bully算法、Raft算法、ZAB算法等。我们先来分析Bully算法的原理及实现,后续文章会讲解其他算法及实现。

Bully 算法原理:

    选举原则:在所有活着的节点中,选取节点ID最大或者最小的节点为主节点。

    节点角色:主节点和普通节点

    消息类型:

    1,Election 消息,向节点发起选举的消息

    2,Alive 消息,节点对 Election 消息的应答

    3,Victory 消息,竞选成功的主节点向普通节点发送竞选成功的消息

    选举过程:

    1,集群中每个活着的节点查找比自己ID大的节点,如果不存在则向其他节点发送Victory消息,表明自己为主节点。

    2,如果存在比自己ID大的节点,则向这些节点发送Election消息,并等待响应。

    3,如果在给定的时间内,没有收到这些节点回复的消息,则自己成为主节点,并向比自己ID小的节点发送Victory消息。

    4,节点收到比自己ID小的节点发送的Election消息,则回复Alive消息。

    假设有三个节点,选举过程如下图:

    开源软件应用:在Elasticsearch的master选举采用的就是Bully算法,MongoDB 的副本集选主采用的也是Bully算法。

总结:

        Bully算法选主,节点有两个角色:主节点和普通节点。节点间通信有三种消息:Election消息、Alive消息和Victory消息。选举速度快,算法复杂度低。缺点是如果节点ID大的节点频繁加入,退出集群,就会导致频繁切主。

        Bully算法的原理讲解完了,下一篇文章《分布式选举-Bully算法-2 代码实现》我们来具体看看如何用代码实现分布式环境下的Bully选举。


代码地址:https://github.com/Justin02180218?tab=repositories                            

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
平台声明:文章内容(如有图片或视频亦包括在内)由作者上传并发布,文章内容仅代表作者本人观点,简书系信息发布平台,仅提供信息存储服务。

推荐阅读更多精彩内容