分布式選舉的原因
分布式系統中需要一個主節點，該節點用于負責對其他節點進行協調和管理，同時主節點的存在能夠保證分布式集群資料的一致性，
分布式選舉演算法
1. Bully演算法
選舉原則：偏向于讓ID更大的節點作為集群的leader
前提條件：假設集群中所有節點都知道其他節點的id
訊息型別/節點狀態：
election訊息,用于發起選舉
alive訊息，用于對election訊息的應答
victory訊息，競選成功的主節點向其他節點發送宣誓主權的訊息
選舉程序：
觸發條件: ID比當前主節點大的節點加入集群，主節點故障
具體程序:
(1) 每個節點判斷自己的ID是否最大，最大則直接發送victory訊息
(2) 如果ID不是最大的，則向比自己id大的節點發送election訊息
(3) 在給定時間范圍內，本節點沒有收到其他節點回復的alive訊息，則認為自己是主節點，并向其他節點發送victory訊息；若收到alive訊息，則等待其他節點的victory訊息
(4) 收到比本節點id小的節點發送的election訊息則回復一個alive訊息
優缺點：
優點： 選舉速度快，演算法復雜度低，簡單易實作
缺點：每個節點額外存盤資訊較多，任意一個ID比前主節點大的節點加入時都會觸發重新選舉程序
軟體舉例： MongoDB
2. Raft演算法
選舉原則：獲得多數投票的集群節點成為leader
前提條件：假設集群中所有節點之間都能相互通信
訊息型別/節點狀態：
leader: 主節點
candidate：候選者，每個節點都可以成功候選者
follower：leader的跟隨者
選舉程序：
觸發條件: leader任期到了，新節點加入集群或者主節點故障
具體程序:
(1) 初始化所有節點為follower，開始選舉時有follower轉化為candidate，并向其他節點發送選舉訊息
(2) 收到訊息的節點進行投票，票數超過一半的節點成為主節點，其他節點由candidate降為follower
優缺點：
優點： 選舉速度快，演算法復雜度低，簡單易實作，當有新節點加入或者節點故障恢復時不會觸發真正的切主
缺點：每個節點之間都需要相互通信，所以通信量較大
軟體舉例： ETCD
3. ZAB(Zookeeper Atomic Broadcast)選舉演算法
選舉原則：少數服從多數，節點id大的或者資料最新的優先成為主節點
訊息型別/節點狀態：
投票資訊 <epoch, vote_id, vote_zxID>
leader: 主節點
follower：leader的跟隨者
observer: 觀察者，無投票權
Looking，Following，Leading，Observing
優缺點：
優點： 穩定性較好，性能較好
缺點：容易出現廣播風暴，投票時間較長，復雜度較高
軟體舉例：zookeeper
總結圖
說明:
本文是極客時間付費課程《分布式技術原理與演算法決議》筆記
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標籤：架構設計
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