Алгоритм консенсуса - Raft

Raft - это алгоритм консенсуса, разработанный для управления реплицированным журналом команд в распределенных системах. Он был создан Диего Онгаро и Джоном Оустерхаутом в 2013 году в рамках их исследований в Стэнфорде. Raft предназначен для замены алгоритма Paxos, который сложен для понимания и реализации.

Raft алгоритм был разработан с акцентом на понятность и простоту, что делает его относительно легким для изучения и реализации. Он обеспечивает безопасность (принятие решений только при достижении консенсуса между узлами), живучесть (восстановление работы после сбоев) и активное управление конфигурацией (динамическое добавление и удаление узлов).

Алгоритм Raft основан на концепции "лидерства" и состоит из нескольких основных элементов:

1. Выборы лидера: Узлы в системе голосуют за лидера, который будет отвечать за обработку и репликацию команд в журнале. Лидер выбирается на основе случайных таймаутов, чтобы избежать конфликтов и одновременного выбора нескольких лидеров.

2. Лог репликации: Лидер получает команды от клиентов и записывает их в свой журнал. Затем лидер отправляет команды остальным узлам в системе (называемым "последователями") для их репликации. Лог репликации гарантирует согласованность данных между узлами.

3. Коммит и применение записей: Когда большинство узлов подтверждает запись, лидер считает ее "зафиксированной" и применяет изменения к состоянию системы. Затем он отправляет подтверждение о применении записи последователям.

4. Обработка сбоев и изменение конфигурации: Raft алгоритм способен справляться с сетевыми разрывами, потерей лидера и изменением конфигурации узлов в системе.

Сам алгоритм Raft является общей концепцией и может быть реализован в различных конкретных системах и приложениях, таких как распределенные базы