Etcd中Raft日志复制的实现

Raft state of log

commitIndex : A log entry is committed once the leader that created the entry has replicated it on a majority of the servers.

在大多数服务器上复制了该条日志，则该条日志的index可以被认为是commited

lastApplied : 上一个被状态机应用的index

这2个属性都被标注了 volatile

Impl in Etcd

日志复制分为了2个阶段的过程，commit和apply，commit是raft状态机间相互确认日志同步的过程，apply是应用处理好相关日志并通知raft状态机已被应用的过程

apply的过程较为抽象，由应用来决定业务上需要apply的过程，实际上是应用commited的日志的应用逻辑，在完成逻辑后，只是向raft状态机标记日志被应用方处理了

Structure

主要由2个包组成，

pkg raft 是raft算法的具体实现

pkg etcdserver作为使用raft算法的应用，包含具体的应用逻辑与交互胶水

pkg raft

pkg etcdserver

remote request sequential flow

raft msg handle sequential flow

就是试试mermaid，还蛮好用的

%% 时序图例子,-> 直线，-->虚线，->>实线箭头
sequenceDiagram
participant EtcdServer
participant raftNode
participant Node(pkg raft)

loop raftNode start() , EtcdServer run()
raftNode->raftNode: waiting Ready channel from Node
raftNode->raftNode: store uncommitted&committed entries
raftNode->raftNode: send entries to apply channel to apply
EtcdServer->EtcdServer: run() waiting apply channel from raftNode
raftNode->raftNode: transport remote msgs to other node from Node,the msg is build by raft
raftNode->raftNode: waiting notifyc channel from EtcdServer to Advance()
Note right of raftNode: Advance reprents that call advance() in rawNode , mark current index is applied by application
end
loop Node(pkg raft) run()
Node(pkg raft)->Node(pkg raft): waiting msgs from propc(Proposal flow)
Node(pkg raft)->Node(pkg raft): call ready(), collect entries from raft log & msgs needs handle
Node(pkg raft)->Node(pkg raft): waiting advance channel , mark applied to raft log
end

Flow

Commit flow

proposal

follower accept proposal

leader commit proposal

除开SnapShot以及重启节点的特殊逻辑，正常启动一个Node，在Storage中实际上存储了uncommited&commited的日志，并且在启动时设置了commitedIndex就是日志的最大长度，某些极端情况下，日志会有不同，所以在Follower accept proposal的过程中，会有检测冲突的过程，以及Leader强制Follower跟随自己的日志

apply flow

每个节点都会有自己的applied index，并不需要同步。

流程见 raft msg handle sequential flow

这一步 Node(pkg raft): call ready(), collect entries from raft log & msgs needs handle ，会生成 Ready 数据，里面包含untable entries，以及 committed entries。其中Entries字段实际上是包含了 raftlog中 unstable 的日志，里面含有uncommitted&committed的日志，因为没有被标记成applied，所以是 unstable的。

Ready通过channel数据传输至 EtcdServer后，在这里应用层的逻辑就会执行，存储，应用，之后mark 日志为 applied，并且将unstable中applied的日志清除掉。

Summary

缺失了snapshot，log compact ，leader change , config change , read linear的流程。

在交互上还未去确认的地方，是否applied过后的日志才被etcd承认，按照目前的流程，其实commit过后的，虽然有可能会丢失，但也可以被承认如果是乐观看待的话。