zookeeperのleader選挙過程
リーダー選挙の流れ
リーダー選挙は、分散的なデータの整合性を保証する重要なポイントです。Zookeeperクラスタ内のサーバーが次の2つの状況になった時、リーダー選挙に入る必要があります。クラスタサーバ起動時のリーダー選挙 リーダー選挙を行うなら、少なくとも2台のマシンが必要です。ここで3台のマシンからなるサーバークラスタを選択します。クラスタ初期化段階において、サーバServer 1が起動された時に、単独でリーダー選挙を行うことができず、2台目のサーバServer 2が起動されると、2台のマシンは互いに通信でき、各マシンはLeaderを見つけようとして、Leader選挙のプロセスに入る。選挙過程は5段階に分けられます。サーバ実行時のリーダー選挙 Zookeeperが実行している間、リーダーと非Leaderサーバがそれぞれ役割を果たしています。Leaderサーバのあたごがある場合でも、新たに加入した場合は、リーダーに影響はありませんが、Leaderサーバがインストールされると、クラスタ全体は外部サービスを停止し、新たなLeader選挙に入ります。その過程と起動時期のLeader選挙過程はほぼ一致します。Server 1、Server 2、Server 3のサーバーが実行されていると仮定して、現在のLeaderはServer 2です。いつかLeaderがかかったら、Leader選挙が始まります。選挙過程は6段階に分けられます。
Zookeeper 3.4.0以降のバージョンはTCPバージョンのFastLeaderElectionの選挙アルゴリズムだけを残しています。一つのマシンがリーダーの選挙に入ると、現在のクラスタは以下の二つの状態になります。サーバ状態 投票データ構造 QuorumCnxManager：ネットワークI/O
リーダー選挙は、分散的なデータの整合性を保証する重要なポイントです。Zookeeperクラスタ内のサーバーが次の2つの状況になった時、リーダー選挙に入る必要があります。
1. 。
2. Leader 。
:
Server 。 ，Server1 Server2 Leader ，
myid ZXID， (myid, ZXID) ， Server1 (1, 0)，
Server2 (2, 0)， 。
:
。 ， ， 、
LOOKING 。
:
。 ， PK，PK
1. ZXID。ZXID Leader。
2. ZXID ， myid。myid Leader 。
Server1 ， (1, 0)， Server2 (2, 0)， ZXID， 0，
myid， Server2 myid ， (2, 0)， ， Server2 ，
， 。
:
。 ， ， ，
Server1、Server2 ， (2, 0) ，
Leader。
:
。 Leader， ， Follower，
FOLLOWING， Leader， LEADING。
:
。Leader ， Observer LOOKING，
Leader 。
:
Server 。 ， ZXID ， Server1 ZXID 123，
Server3 ZXID 122； ，Server1 Server3 ， (1, 123)，(3, 122)，
。
:
。 ， ， 、
LOOKING 。
:
。 ， PK，PK
1. ZXID。ZXID Leader。
2. ZXID ， myid。myid Leader 。
Server1 ， (1, 123)， Server3 (3, 122)， ZXID，
Server1 Server3, Server1 ， ,
Server3 , ZXID Server1 , (1, 123)，
， Server1 Leader。
:
。 ， ， ，
Server1、Server3 ， (1, 123) ，
Leader。
:
Leader , 。 Leader， ，
Follower， FOLLOWING， Leader， LEADING。
Zookeeper 3.4.0以降のバージョンはTCPバージョンのFastLeaderElectionの選挙アルゴリズムだけを残しています。一つのマシンがリーダーの選挙に入ると、現在のクラスタは以下の二つの状態になります。
1. Leader。
2. Leader。
:
。 Leader ， Leader ， LOOKING
，LOOKING ， 。 SID（ ） ZXID
（ ID），(SID, ZXID) 。 Zookeeper 5 ，SID 1、2、3、4、
5，ZXID 9、9、9、8、8， SID 2 Leader ， ，1、2 ，
Leader 。 ， ， SID 3、4、5
(3, 9)，(4, 8)， (5, 8)。
:
。 ， ， ，
， Leader ， :
1. vote_sid： Leader SID。
2. vote_zxid： Leader ZXID。
3. self_sid： SID。
4. self_zxid： ZXID。
， (vote_sid, vote_zxid) (self_sid, self_zxid) 。
： vote_zxid self_zxid， ， 。
： vote_zxid self_zxid， ， 。
： vote_zxid self_zxid， SID， vote_sid self_sid，
， 。
： vote_zxid self_zxid， vote_sid self_sid， 。
， 。
:
Leader。 ， ， ，
， SID Leader。 Server3 Leader。
， （ZXID ）， Leader ，
。 ZXID ， SID 。
， LOOKING、FOLLOWING、LEADING、OBSERVING。
LOOKING： Leader 。 ， Leader，
Leader 。
FOLLOWING： 。 Follower。
LEADING： 。 Leader。
OBSERVING： 。 Observer。
， SID ZXID， （Vote） Zookeeper
id： Leader SID。
zxid： Leader ID。
electionEpoch： ， ， ，
， 1 。
peerEpoch： Leader epoch。
state： 。
， QuorumPeerManager， Leader
。
(1) 。QuorumCnxManager ， 、 ，
， SID ， 3 ， 3
， 。
· recvQueue： ， 。
· queueSendMap： ， ， SID 。
· senderWorkerMap： ， SenderWorker ， Zookeeper ，
， SID 。
· lastMessageSent： ， SID 。
(2) 。 ，Zookeeper 。QuorumCnxManager
ServerSocket Leader ( 3888)。 ，Zookeeper
， TCP ， 。
TCP ，Zookeeper SID ， 。
， SID ， SID
， ， 。 ， SID
SendWorker RecvWorker， 。
(3) 。 ： RecvWorker ， Zookeeper
RecvWorker， ， RecvWorker TCP ， recvQueue
。 ： Zookeeper SendWorker， ， SendWorker
， lastMessageSent 。
SendWorker ， Zookeeper ， lastMessageSent
， ，
。 ，Zookeeper ， 。
· ： 。
· ： 。
· ：Zookeeper Leader ， logicalclock。
· PK： 。
(1)
· sendqueue： ， 。
· recvqueue： ， 。
· WorkerReceiver： 。 QuorumCnxManager ，
， recvqueue ， ， ，
， 。
· WorkerSender： ， sendqueue ， QuorumCnxManager 。
(2)
FastLeaderElection I/O 。Leader
1. 。Zookeeper ， ，
logicalclock 。
2. 。 ， ， ，
Leader。
3. 。 ， 。Zookeeper
sendqueue ， WorkerSender 。
4. 。 recvqueue 。
， ， ， ，
， 。
5. 。 ， 。 ，
。
· 。 ，
(logicalclock)， ，
PK 。 。
· 。 ，
Zookeeper ， ， 4。
· 。 PK。
6. PK。 PK ， 。
· Leader ， 。
· ， ZXID， ZXID ， 。
· ZXID ， SID， SID ， 。
7. 。 PK ， ， ，
， ， 。
8. 。 ， recvset 。recvset
Leader （ SID ， {(1, vote1), (2, vote2)...}）。
9. 。 ， ，
， ， 。 4。
10. 。 ， ，
Leader ， ， LEADING， ，
FOLLOWING OBSERVING。
10 FastLeaderElection ， 4-9 ， Leader 。