概述

最近在看一些 es 方面的东西，了解到在es 的7.x版本之前 Master Election 算法采用的是Bully，但是在7.x改用了 Raft。

Bully 算法原理

消息类型：

  • Election 消息，向节点发起选举的消息
  • Alive 消息，节点对 Election 消息的应答
  • Victory 消息，竞选成功的主节点向普通节点发送竞选成功的消息

选举过程：

  • 集群中每个活着的节点查找比自己ID大的节点，如果不存在则向其他节点发送Victory消息，表明自己为主节点
  • 如果存在比自己ID大的节点，则向这些节点发送Election消息，并等待响应
  • 如果在给定的时间内，没有收到这些节点回复的消息，则自己成为主节点，并向比自己ID小的节点发送Victory消息
  • 节点收到比自己ID小的节点发送的Election消息，则回复Alive消息

选举示例：
节点拓扑

  1. p6宕机
    步骤1
  2. P3发起选举通知
    步骤2
  3. p4/p5响应选举
    步骤3
  4. P4发起选举
    步骤4
  5. 仅p5响应
    步骤5
  6. P5成为Master
    步骤6
    结果

Bully算法缺陷

Master节点负载过重时可能出现假死：

  • 原Master（如P6）恢复后可能重新触发选举，导致状态震荡
  • Elasticsearch优化方案：节点会请求半数以上节点确认原Master状态后才发起选举

脑裂问题

网络分区可能导致多个Master：

  • 例如partition1（P3/P5/P6）与partition2（P2/P1/P4）因网络故障无法通信
  • 每个分区可能各自选举出Master节点

图片来源：CS 551: Distributed Operating Systems - Bully Election Algorithm Example

参考资料

https://eliasyaoyc.github.io/blog/%E5%88%86%E5%B8%83%E5%BC%8F%E4%B8%80%E8%87%B4%E6%80%A7%E7%AE%97%E6%B3%95-bully/

https://blog.csdn.net/qq_26222859/article/details/79976506

https://blog.csdn.net/lonewolf79218/article/details/105741431

https://juejin.cn/post/6973625621549154335

https://blog.dreamrounder.com/posts/app-design/distributed-consistence/

https://www.cnblogs.com/wangwangfei/p/13665416.html

https://developer.aliyun.com/article/875650

https://cloud.tencent.com/developer/article/1973355