zookeeper 的 leader 选举策略

ZooKeeper 的 Leader 选举是通过一种称为 “Fast Leader Election” 的算法实现的，该算法是基于 Zab 协议（ZooKeeper Atomic Broadcast）的核心部分。Leader 选举的过程大致可以分为以下几个步骤：

  1. 服务器启动 ：

    • 每个 ZooKeeper 节点在启动时都会尝试参与 Leader 选举。节点会进入 LOOKING 状态，表示它正在寻找 Leader。

  2. 投票阶段 ：

    • 每个节点都会向集群中的其他节点发送投票。投票包含了投票者的服务器 ID、事务 ID（ZXID）和逻辑时钟（epoch）。
    • 初始投票通常是投自己为 Leader。

  3. 接收投票 ：

    • 每个节点会接收来自其他节点的投票，并将其与自己的投票进行比较。
    • 比较的标准是首先比较 ZXID，ZXID 较大的节点优先；如果 ZXID 相同，则比较服务器 ID，ID 较大的节点优先。

  4. 更新投票 ：

    • 如果一个节点接收到的投票中有比自己当前投票更优的选择（根据比较标准），那么节点会更新自己的投票。

  5. 达成共识 ：

    • 当一个节点发现自己收到了超过半数节点的投票（包括自己）的支持，这个节点就会认为自己是 Leader。
    • 当一个节点检测到有其他节点成为 Leader，它将进入 FOLLOWING 状态。

  6. 通知其他节点 ：

    • 当 Leader 确定后，它会通知其他节点，以便它们更新自己的状态并开始正常的 ZooKeeper 服务。

  7. 处理网络分区 ：

    • 在网络分区的情况下，可能会出现多个节点认为自己是 Leader 的情况。ZooKeeper 使用 epoch 来区分不同的选举过程，确保只有一个合法的 Leader。

这个过程确保了在集群中即使有节点故障或网络分区情况下，仍然能快速且可靠地选出一个 Leader，以便进行后续的事务处理和数据一致性维护。