Raft Vs Zab

作者: 黄靠谱 | 来源:发表于2018-12-19 16:17 被阅读0次

    Zab系列博客

    Raft Vs Zab
    https://www.jianshu.com/p/24307e7ca9da
    Zab系列1 核心概念
    https://www.jianshu.com/p/76e5dba31ea4
    Zab系列2 角色和存储
    https://www.jianshu.com/p/d80f9250ffd1
    Zab系列3 选举
    https://www.jianshu.com/p/0d2390c242f6
    Zab系列4 zookeeper特性
    https://www.jianshu.com/p/08b62ca1fe4e
    Zab系列5 选举恢复(源码分析)
    https://www.jianshu.com/p/b6acd99921b7
    Zab系列6 zk单机版工作原理
    https://www.jianshu.com/p/ed45982b18b4
    Zab系列7 集群工作原理Leader篇
    https://www.jianshu.com/p/59240c36ba1b
    Zab系列8 集群工作原理Follower篇
    https://www.jianshu.com/p/8d7c7f1b2838
    Zab系列9 消息顺序性
    https://www.jianshu.com/p/0aa96b6a2070

    区别

    1. 请求的处理方式不同
    • Zk集群中的client和任意一个Node建立TCP的长连接,完成所有的交互动作,而Raft第一次随机的获取到一个节点,然后找到Leader后,后续直接和leader交互

    • Zk中的读请求,直接由连接的Node处理,不需要和leader汇报,也就是Consul中的stale模式。这种模式可能导致读取到的数据是过时的,但是可以保证一定是半数节点之前确认过的数据

    • 为了避免Follower的数据过时,Zk有sync()方法,可以保证读取到最新的数据。可以调用sync()之后,再查询,确保所有的数据一致后再返回结果

    1. 角色Zk引入了 Observer的角色来提升性能,既可以大幅提升读取的性能,也可以不影响写的速度和选举的速度,同时一定程度上增加了容错的能力。
      https://www.cnblogs.com/EasonJim/p/7488484.html

    2. 日志和状态机
      Zab和Raft都是同时存在 log[](还有快照技术)和状态机(内存树)的存储结构。

    • 日志是以log和快照的形式持久化到磁盘,保存的是数据写的完整过程,为重启加载历史数据提供了便利,避免了服务器宕机造成的数据丢失。
    • 状态机(内存树)把数据加载到内存中,避免了查询操作时磁盘读取,读取的是数据的最终值,从而提升读取的性能

    Zab中的日志和Raft中的日志模型很像,都是超过半数节点完成复制之后,该命令才会被commit,而结合半数节点confrim之后的节点才有可能成为新leader,这两点保证了集群的一致性。

    选主投票的区别:

    1. Zk集群之间投票消息是单向、网状的,类似于广播,比如A广播A投票给自己,广播出去,然后B接收到A的这个消息之后,会PK A的数据,如果B更适合当leader(数据更新或者myid更大),B会归档A的这个投票,但是不会更新自己的数据,也不会广播任何消息。除非发现A的数据比B当前存储的数据更适合当leader,就更新自己的数据,且广播自己的最新的投票消息。
      而Raft集群之间的所有消息都是双向的,发起一个RPC,会有个回复结果。比如A向B发起投票,B要么反馈投票成功,要么反馈投票不成功。

    2. ZK集群中,一个节点在一个epoch下是可以发起多次投票的,当节点发现有比之前更新的数据更适合的leader时,就会广播自己的最新投票消息,结合recvset这个Set的结构,来更新某个结点最新的投票结果。而Raft的follower在一个term里只能投票一次。

    3. ZK集群中,因为引入了myid的概念,系统倾向让数据最新和myid最大的节点当leader,所以即使有半数节点都投票给同一个Node当leader,这个Node也不一定能成为leader,需要等待200ms,看是不是有更适合的leader产生,当然如果可能因为网络原因 数据最新 myid最大的节点也不一定能当选为leader。但是在Raft系统中,只要某个candidate发现自己投票过半了,就一定能成为leader

    4. ZK集群中,每一轮的选举一定会选出一个leader,因为每个节点允许多次投票,而且会广播自己的最新投票结果。而Raft系统可能涉及选票瓜分,需要重新发起一轮选举才能选出leader,是通过选举超时时间的随机来降低选票瓜分的概率。所以ZK的选举理论上一般需要花费更多的时间,但是只需要一轮。Raft每一轮选举的时间是大致固定的,但是不一定一轮就能选出leader。

    5. ZK集群中,成为公认的leader条件更苛刻,raft模式下,只要新leader发一个命令为空的Log出来,大家就会认同这个节点为leader,但是在ZK集群中,追随leader的2种条件都很苛刻

    • 要么recvset中半数节点的选举following投票给A,才会认可A为自己的leader
    • 要么outofelection中半数节点都认可A为leader,自己才会认可A为自己的leader

    事务操作的区别

    1. Raft系统中的事务消息是通过双向的RPC来完成的,而Zab中,则是单向的,一来一回两个消息来完成的。明显Zab的性能更加,不需要浪费leader一个线程去等待follower完成业务操作。
      Zab中leader发送一个Proposal消息给follower,发送完成。当follower完成proposal过程时,再发送一个消息ACK到leader,发送完成。leader统计ACK数量过半时,触发广播commit。

    2. 操作流程当中,Zab的即时性做的更好吧。
      Raft的集群模式下:
      Leader创建日志,广播日志,半数节点复制成功后,自己commit日志,运用到状态机中,反馈客户端,并且在下一个心跳包中,通知小弟们commit

    Zab的集群模式下:
    leader创建Proposal,广播之后,半数节点复制成功后,广播commit。同时自己也commit,commit完之后再运用到内存树,反馈客户端

    参考

    https://my.oschina.net/pingpangkuangmo/blog/782702

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