? ? ?高可用性，高穩(wěn)定性以及數(shù)據(jù)一致性是衡量服務(wù)的三個(gè)基本要素。其中數(shù)據(jù)一致性在分布式服務(wù)中是根基----不管是強(qiáng)一致性還是最終一致性等都需要保證其數(shù)據(jù)的一致性，不然高可用和高穩(wěn)定沒(méi)有任何意義（即便服務(wù)容忍一定時(shí)延的不一致）。

? ? ?分布式一致性的保證：

? ? ?數(shù)據(jù)保證一致性主要是這兩種形式：一種是集群只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)能進(jìn)行數(shù)據(jù)的增刪改，然后其它節(jié)點(diǎn)和單前節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同步數(shù)據(jù)。第二種就是集群節(jié)點(diǎn)通過(guò)溝通下在合適的時(shí)間大家一起進(jìn)行數(shù)據(jù)的增刪改數(shù)據(jù)來(lái)達(dá)到數(shù)據(jù)一致性。這兩種方式細(xì)想下它們都需要有一個(gè)發(fā)起人，由發(fā)起人開(kāi)個(gè)頭然后集群開(kāi)始數(shù)據(jù)的同步操作，這個(gè)發(fā)起人也就成為leader。

? ? ?如何選leader比如：

? ? ?方式一 ：大家都讀數(shù)據(jù)庫(kù)然后讀取時(shí)增加讀鎖，誰(shuí)獲取了值就是leader，這種方式在獲取鎖時(shí)需要連接數(shù)據(jù)庫(kù)，執(zhí)行查詢操作，增加鎖，執(zhí)行完操作后釋放鎖，同時(shí)還有單點(diǎn)問(wèn)題，性能瓶頸，通過(guò)這種方式提供的鎖服務(wù)無(wú)法滿足需求，同時(shí)獲取了鎖的節(jié)點(diǎn)如果掛了呢？ 或者獲取鎖的節(jié)點(diǎn)在腦裂網(wǎng)絡(luò)區(qū)間呢？? ?這種方式選取leader不合適。

? ? ?方式二：由一臺(tái)服務(wù)器與所有機(jī)器保持心跳，當(dāng)需要選擇leader時(shí) 就在其中隨機(jī)選擇一臺(tái)，同時(shí)通知所有的，如果超過(guò)半數(shù)同意就成功了。問(wèn)題關(guān)鍵是一臺(tái)服務(wù)器和所有機(jī)器保持心跳，為了提高高可用性增加備用機(jī)器，在這臺(tái)機(jī)器掛掉后，備用機(jī)器需要和所有機(jī)器建立連接，為了提高速度，使用熱備，master和熱備也用心跳保持關(guān)系，一旦掛掉，就接過(guò)master的權(quán)限，執(zhí)行其職能，同時(shí)客戶機(jī)的配置中需要增加關(guān)于這兩臺(tái)機(jī)器的配置，方便為其創(chuàng)建連接，同時(shí)檢測(cè)連接是否正常，這種方式就算出現(xiàn)腦裂問(wèn)題也不影響，一切以連接到master機(jī)器上的所有節(jié)點(diǎn)為準(zhǔn)。

? ? 方式三：集群中每個(gè)節(jié)點(diǎn)與其余所有節(jié)點(diǎn)共同商量誰(shuí)來(lái)當(dāng)leader。

? ? 目前業(yè)界使用的不管是Paxos還是Raft算法以及它們的變種算法都是采用方式三來(lái)進(jìn)行l(wèi)eader選舉。方式二有點(diǎn)資源浪費(fèi)，但是按照常理來(lái)講參與決策方越多效率越低，方式二卻是避免了這種方式（暫時(shí)用不上）。

? ? ?Raft算法由于其容易理解和實(shí)現(xiàn)等原因開(kāi)始在后期大受歡迎比如：etcd就是基于此實(shí)現(xiàn)的，而大名鼎鼎的Kubernetes是基于etcd實(shí)現(xiàn)的（間接基于Raft），以及百度的braft（raft變種）。

? ? ?Raft算法實(shí)現(xiàn)一致性通過(guò)實(shí)現(xiàn)下面：

? ? ? 》選擇leader----這個(gè)是用來(lái)保證其是第一個(gè)執(zhí)行操作的，保證獨(dú)立性，不會(huì)在別的節(jié)點(diǎn)同時(shí)出現(xiàn)別的操作。

? ? ? 》日志復(fù)制----這是leader節(jié)點(diǎn)執(zhí)行操作產(chǎn)生的操作日志，用來(lái)和leader節(jié)點(diǎn)保存一致，這是選舉leader的原因，然后把日志復(fù)制到其余節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行成功以后就可以保證和leader節(jié)點(diǎn)保證一致了，這和傳統(tǒng)的2pc（2 phase commit 2階段提交） 優(yōu)勢(shì)在于---2pc在整個(gè)過(guò)程中是hold全部資源的，需要全部節(jié)點(diǎn)執(zhí)行成功后才能釋放而這個(gè)只需要leader節(jié)點(diǎn)執(zhí)行成功，然后保存到日志并復(fù)制到別的節(jié)點(diǎn)后就可以了，其余節(jié)點(diǎn)什么時(shí)候執(zhí)行，自有各個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)保證日志的執(zhí)行， 在leader任期內(nèi)執(zhí)行別的操作時(shí)必須 上一個(gè)執(zhí)行的操作的log的日志已經(jīng)分發(fā)到別的所有大部分節(jié)點(diǎn)了，不需要執(zhí)行，只需要保存，后期執(zhí)行就可以。

? ? ?Raft這種算法選舉時(shí)對(duì)性能有一定影響，不僅是Raft，其余的選舉算法，隨著節(jié)點(diǎn)的增加，選舉的效率就越低，比如etcd就是建議部署3或5個(gè)節(jié)點(diǎn)就可以。如果需要大規(guī)模選舉可以采用上面的方式二。（這就好比股票的撮合交易競(jìng)價(jià)或者是區(qū)塊鏈中有比特幣的公共鏈到聯(lián)盟鏈等轉(zhuǎn)換）。

? ? ?問(wèn)題：

? ? ? 選舉時(shí)如何得知其獲得了大多數(shù)選票，節(jié)點(diǎn)是會(huì)掛的，會(huì)隨時(shí)變化：

? ? ? 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)參加選舉時(shí)會(huì)和其余節(jié)點(diǎn)通訊，如果在通訊的大多數(shù)節(jié)點(diǎn)都同意，那就ok，那問(wèn)題又來(lái)了，如何保障能和其它節(jié)點(diǎn)都能通訊？ 這個(gè)除非節(jié)點(diǎn)掛掉，如果在投后節(jié)點(diǎn)掛掉了也不影響，因?yàn)橹荒芡督o一個(gè)節(jié)點(diǎn)不能再投別的節(jié)點(diǎn)，投票前掛掉不沒(méi)有影響。還有一種就是腦裂問(wèn)題，這可能會(huì)在不同區(qū)域都選舉一個(gè)區(qū)域的leader，對(duì)于腦裂問(wèn)題 可以人工干預(yù)或者定時(shí)檢查，對(duì)于腦裂區(qū)域是否不提供服務(wù)或者提供部分服務(wù)這個(gè)依據(jù)具體業(yè)務(wù)場(chǎng)景來(lái)。