MongoDB复制集与Raft协议异同点分析

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一、日志复制流程：

a、raft leader节点在接收client请求后，先将请求写到日志中，再将日志通过AppendEntries RPC发送到follow上。如果收到了大多数follow的确认消息，则对应日志可以在leader节点回放，之后follow上对应的日志也会被应用；

b、mongodb primary节点在接收到client/driver请求后，将数据变化写到数据库上，同时写一份日志到oplog.rs集合中，secondary节点通过tail cursor将日志从primary（或sync source，即复制源）拉取到本地马上进行回放（不会像mysql relay一样缓存到磁盘上），回放完成前将对应的oplog日志保存到本节点的oplog.rs集合。

//显然有几点不一样：

1、raft是主动推日志，mongodb是secondary拉日志； 相对来说，拉取的方式可以减轻主节点的负担。这点mongodb好些。

2、raft先写日志，日志发送到大多数节点后再应用到状态机。mongodb是先写数据，然后写日志，再通过日志拉取的方式应用到从节点。 如果日志比数据小，那么raft更具有性能优势，否则，相差无几。

二、什么时候返回客户端：

a、raft中， 是大多数节点已收到，还是写入leader日志时？ 通过“● Once new entry committed:  Leader executes command in its state machine, returns result to client”这句话可以知道，raft是等大多数节点收到日志，leader将日志应用到本节点后才返回客户端；

b、mongodb中，什么时候返回客户端可以由用户进行动态设置，设置项为writeConcern，通过rs.conf()可以获取当前默认的writeConcern，默认置为w=1，即写了primary后即返回。也可以在每次写操作时设置writeConcern，主要包括写入到几个节点，写入超时是多少，是否需要写日志等。

// 所以，在这点上mongodb更加灵活，但早期设置的writeConcern级别太松，导致丢数据严重。目前设置为写了primary节点再返回客户端。

三、从节点什么时候应用日志：

a、raft中，AppendEntries RPC携带了当前已经committed的log的信息，这样从节点就可以根据该信息来将这之前的log应用到本节点；

b、mongod中，从节点从复制源获取oplog信息后，马上在本节点并行回放；

//这点，mongod会更加简洁。

四、谁能成为主节点：

a、raft，“Only servers with up-to-date logs can become leader”只有拥有最新数据的节点才能成为主。// 4.21更新，raft也是跟MongoDB复制集一样，数据比大多数节点性就可以。官方ppt中的这句话，up-to-date翻译成最新容易引起误解。
b、数据比大多数节点新就可以成为主节点，新主节点在提供对外服务前，会有catchupTimeoutMills时间的catchup过程，用来短暂复制其他节点更新的数据；
//数据是否比大多数节点新，判断依据是根据日志来的

五、如何确保每个节点在一个term中只投票一次：

a、raft “Each server gives only one vote per term (persist on disk)”，也就是说会将相应信息持久化到磁盘上，具体可参考mongodb。

b、mongodb将投票信息持久化到local库下replset.election中，内容如：{ "_id" : ObjectId("58cbe1844857daa6e06ed9da"), "term" : NumberLong(4), "candidateIndex" : NumberLong(0) }，记录了在那个term中给谁（candidateIndex）投票了。通过_id字段的ObjectId对象能获取投票时间。

六、新主是否会做catchup：

a、raft，“Leader’s log is “the truth””，主节点的数据是真理，新主产生后，不会从存活的从节点上拷最新的数据；

b、mongodb，默认会有2s的catchup时间，如果发现从节点数据比新主新，那么在这时间内会catchup

//两则不同的原因是，mongodb是个AP系统，C无法满足。存在2种情况，如果设置为w=1，那么如果主挂了，数据可能丢失。如果w=majority，那么如果还未满足majority时，主挂了，也就是说客户端返回错误，但这并不表示数据就写入失败了，需要等新主产生后进一步确认，因为即使新主本来没有这部分数据，也可能在catchup节点从其他节点获取。所以，这跟mysql等关系型数据库不一样。

七、主怎么知道从已经收到日志/回放了：

a、raft，通过AppendEntries RPC返回结果；

b、通过replSetUpdatePosition命令；

2017-03-30T10:48:12.839+0800 I COMMAND [conn647] command admin.$cmd command: replSetUpdatePosition { replSetUpdatePosition: 1, optimes: [ { durableOpTime: { ts: Timestamp 1490797135000|2, t: 3 }, appliedOpTime: { ts: Timestamp 1490797135000|2, t: 3 }, memberId: 0, cfgver: 454570 }, { durableOpTime: { ts: Timestamp 1490842087000|1, t: 4 }, appliedOpTime: { ts: Timestamp 1490842087000|1, t: 4 }, memberId: 1, cfgver: 454570 }, { durableOpTime: { ts: Timestamp 1490842087000|1, t: 4 }, appliedOpTime: { ts: Timestamp 1490842087000|1, t: 4 }, memberId: 2, cfgver: 454570 } ], $replData: { term: 4, lastOpCommitted: { ts: Timestamp 1490842087000|1, t: 4 }, lastOpVisible: { ts: Timestamp 0|0, t: -1 }, configVersion: 454570, replicaSetId: ObjectId('58cbe1844857daa6e06ed9d7'), primaryIndex: 0, syncSourceIndex: 0 } } numYields:0 reslen:22 locks:{} protocol:op_command 0ms

replSetUpdatePosition不是周期性的，而是实时的。从节点每完成一次oplog回放，就向其复制源发送一个replSetUpdatePosition命令。

八、节点间是否有优先级：

a、raft，大家都是平等的。

b、mongodb，有优先级概念，priority可以是非负数。浮点型

九、是否支持链式复制：

a、raft，不支持；

b、mongodb支持链式复制。好处是减小了主上的压力。尤其是在有很多从节点的场景下。不足之处是，这容易导致某些从节点的复制延迟过大。

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