亞盤源碼
⑴ es源碼筆記-7.x 選主流程
Discovery模塊負責發現集群中的節點,以及選擇主節點。ES支持多種不同Discovery類型選擇,內置的實現有兩種:Zen Discovery和Coordinator,其他的包括公有雲平台亞馬遜的EC2、谷歌的GCE等。
它假定所有節點都有一個唯一的ID,使用該ID對節點進行排序。任何時候的當前Leader都是參與集群的最高ID節點。該演算法的優點是易於實現。但是,當擁有最大ID的節點處於不穩定狀態的場景下會有問題。例如,Master負載過重而假死,集群擁有第二大ID的節點被選為新主,這時原來的Master恢復,再次被選為新主,然後又假死
ES 通過推遲選舉,直到當前的 Master 失效來解決上述問題,只要當前主節點不掛掉,就不重新選主。但是容易產生腦裂(雙主),為此,再通過「法定得票人數過半」解決腦裂問題
1、多數派原則:必須得到超過半數的選票才能成為master。
選出的leader一定擁有最新已提交數據:在raft中,數據更新的節點不會給數據舊的節點投選票,而當選需要多數派的選票,則當選人一定有最新已提交數據。在es中,version大的節點排序優先順序高,同樣用於保證這一點。
正確性論證:raft是一個被論證過正確性的演算法,而ES的演算法是一個沒有經過論證的演算法,只能在實踐中發現問題,做bug fix,這是我認為最大的不同。
是否有選舉周期term:raft引入了選舉周期的概念,每輪選舉term加1,保證了在同一個term下每個參與人只能投1票。ES在選舉時沒有term的概念,不能保證每輪每個節點只投一票。
選舉的傾向性:raft中只要一個節點擁有最新的已提交的數據,則有機會選舉成為master。在ES中,version相同時會按照NodeId排序,總是NodeId小的人優先順序高。
2、Paxos演算法
Paxos非常強大,尤其在什麼時機,以及如何進行選舉方面的靈活性比簡單的Bully演算法有很大的優勢,因為在現實生活中,存在比網路連接異常更多的故障模式。但 Paxos 實現起來非常復雜
本篇只討論內置的Zen Discovery
整體流程可以概括為:選舉臨時Master,如果本節點當選,則等待確立Master,如果其他節點當選,則嘗試加入集群,然後啟動節點失效探測器。
如果集群剛啟動則參與選主,否則加入集群
org.elasticsearch.node.Node.start()
選舉過程的實現位於 org.elasticsearch.discovery.zen.ZenDiscovery.findMaster() ,該函數查找當前集群的活躍 Master,或者從候選者中選擇新的Master。如果選主成功,則返回選定的Master,否則返回空
上面選擇臨時主節點非常簡單,
首先需要判斷當前候選者人數是否達到法定人數,否則選主失敗。
取列表中的最小值,比較函數通過compareNodes實現,只是對節點 ID 進行排序
選舉出的臨時Master有兩種情況:該臨時Master是本節點或非本節點。
(2)超時(默認為30秒,可配置)後還沒有滿足數量的join請求,則選舉失敗,需要進行新一輪選舉。
超時後直接return,當非臨時節點加入集群不成功時,重新發起選主流程
org.elasticsearch.discovery.zen.ZenDiscovery.innerJoinCluster()
(3)成功後發布新的clusterState。
實現如下:
submitStateUpdateTask最終通過TaskBatcher# submitTasks來提交任務。執行任務並發布集群狀態的總體過程在 MasterService#runTasks 方法中實現。
(2)向Master發送加入請求,並等待回復。超時時間默認為1分鍾(可配置),如果遇到異常,則默認重試3次(可配置)。這個步驟在joinElectedMaster方法中實現。
最終當選的Master會先發布集群狀態,才確認客戶的join請求,因此,joinElectedMaster返回代表收到了join請求的確認,並且已經收到了集群狀態。所以如果返回不成功,則重新發起選主流程
(3)檢查收到的集群狀態中的Master節點如果為空,或者當選的Master不是之前選擇的節點,則重新選舉。
1、es通過主從模式以及發現機制保證節點之間的負載均衡,但是es使用量的急劇增加暴露了很多問題,例如,Zen的minimum_master_nodes設置經常配置錯誤,這會使群集更容易出現裂腦和丟失數據的風險
2、7.x以上版本Coordinator提供了安全的亞秒級的master選舉時間,而Zen可能要花幾秒鍾來選擇一個新的master
3、es的master掛了,數據節點在這區間還能對外提供服務嗎?
參考
Elasticsearch分布式一致性原理剖析
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