Wie verteilte Systeme dank Raft-Algorithmus zusammenarbeiten Raftalgorithmus Algorithmus
. CockroachDB nutzt im Kern den Raft-Algorithmus fürs Herstellen einer gemeinsamen Wahrheit und baut darauf all die Funktionen auf, die man von einem SQL-Datenbankserver erwartet.
Auch für ein solches System braucht man eine gemeinsame Datenbasis: Sie enthält eine Liste an Aufgaben . In dieser Liste muss zuverlässig für jede Aufgabe stehen, ob sie schon ein Worker-Node in Bearbeitung hat und ob sie eventuell schon bearbeitet ist. Nur so ist sichergestellt, dass eine Aufgabe nicht mehrmals bearbeitet wird.
Zu dieser Erkenntnis kamen die beiden Forscher durch schlechte Erfahrungen mit dem damals dominierenden Konsensverfahren namens Paxos oder genauer Multi-Paxos. Das sei, so die Autoren, so vertrackt, dass sie nach zahlreichen Interviews niemanden finden konnten, der Multi-Paxos vollständig und richtig erklären konnte.
Sobald der Candidate die Mehrheit der möglichen Stimmen als Antwort erhalten hat, ernennt er sich zum Leader und beginnt mit seinen Amtsgeschäften: Er versendet Heartbeat-Nachrichten per RPC, alle anderen Server erkennen ihn schlagartig als Leader an und wechseln in den Follower-Zustand. Sollten andere Server durch unglücklichen Zufall parallel eine Wahl angezettelt haben, brechen sie diese bei Erhalt einer Heartbeat-Nachricht sofort ab und folgen ab sofort dem Leader.
Ein typischer Raft-Cluster besteht aus drei oder fünf Servern. Wichtig für das Verständnis: Alle Server haben eine Liste mit allen Beteiligten, kennen also auch die Gesamtgröße des Clusters und wissen somit, wo die Grenze für eine Mehrheit bei Wahlen liegt. In einer Umgebung mit drei Servern ist es kein Problem, wenn mal einer ausfällt, selbst wenn es der Leader ist.
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