6.824 Spring 2021 -- Lab 2A

实验说明：6.824 Lab 2: Raft

可视化：Raft

实现目标

根据论文Figure 2和5.2实现Raft系统的选主和心跳

整体流程

新节点启动时，大致的流程如下：

初始化自己的属性信息，主要有votedFor=-1，currentTerm=0；设置选举超时（论文的election timeout）的时间范围为1000ms-2000ms，心跳间隔为150ms；设置自己的状态为Follower，开启electionTimeout计时器。
如果接收到来自其他节点的投票请求，（me表示自己，request表示请求者）
1. 如果me.currentTerm >request.Term，或者me.currentTerm ==request.Term而且自己已经把票投给出去了（不是投给request），此时就直接拒绝这个请求，并把自己的currentTerm放回给request
2. 经过第一点的过滤后，如果判断出日志不是up-to-date的，也同样拒绝这个请求；如果日志是up-to-date的，而且me.currentTerm <request.Term，就更新自己的currentTerm，同时设置votedFor=request.ID，并把自己的状态转为Follower，重置自己的electionTimeout计时器；
如果接收到来自其他节点的心跳请求(me表示自己，request表示请求者)
1. 判断me.currentTerm > request.Term，就否定这个心跳请求，并返回自己的currentTerm给请求者
2. 如果me.currentTerm > request.Term，就更新自己的me.currentTerm=request.Term, me.votedFor=-1；转为自己为Follower，重置自己的electionTimeout计时器；
如果自己的electionTimeout计时器触发了
1. me.currentTerm 自增1
2. 投票给自己(me.votedFor=me.ID)
3. 重置自己的electionTimeout计时器
4. 发送投票请求给其他节点
  1. 如果收到半数节点的投票，就转为Leader，并开启自己的心跳计时器，周期性给其他节点发送心跳请求
  2. 如果收到一个节点的否定响应，同时对端节点的currentTerm比自己的大，就设置自己的currentTerm等于对端节点的currentTerm，votedFor=-1，并转化为Follower
  3. 如果一直没有得到半数节点的投票，也没有收到currentTerm比自己大的否定影响，就等待electionTimeout计时器再次触发
作为leader给其他发送心跳请求后，如果收到拒绝的响应，同时对端节点的currentTerm比自己的大，就设置自己的currentTerm等于对端节点的currentTerm，votedFor=-1，并转化为Follower

在这个过程主要关注两个过程，代码的实现也是从这里作为入口来实现的，一个是自身程序触发的，一个是接收到来自其他节点的请求触发的；

自身程序触发的也就是raft.go里面的ticker函数，主要等待两个信号，一个electionTimeout计时器的触发，这里触发后就开始自我的选举；一个是心跳计时器的触发，这个触发只有身份是leader的才有动作
接收其他节点的请求，主要有投票请求（RequestVote）和心跳请求（AppendEntries），具体的处理逻辑看上面描述的流程就可以了

测试

root@dev-0003:~/workspace/gocode/gomodule/mit-6.824-2021/src/raft# go test -run 2A -race
Test (2A): initial election ...... Passed --   4.6  3   38    9716    0
Test (2A): election after network failure ...... Passed --   6.0  3   76   15566    0
Test (2A): multiple elections ...... Passed --   8.1  7  378   79306    0
PASS
ok      6.824/raft  18.757s

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