ETCD 源码学习--Raft 协议的逻辑时钟及相关消息类型（五）

在 ETCD 源码学习过程，不会讲解太多的源码知识，只讲解相关的实现机制，需要关注源码细节的朋友可以自行根据文章中的提示，找到相关源码进行学习。

逻辑时钟

1.本章主要讲述的是raft协议中的逻辑时钟推进逻辑，就前面章节所提到的，raft 中有两个时间计数器，它们分别是选举计数器 (Follower/Candidate)和心跳计数器  (Leader),它们都依靠 tick 来推进时钟。

//  etcdserver/raft.go (后台线程)
func (r *raftNode) start(rh *raftReadyHandler) {
    ...
	go func() {

		for {
			select {
			case <-r.ticker.C: //推进心跳或者选举计时器
				r.tick()
            }
        }
}

2.当节点切换为 Follower (becomeFollower) 或者 Candidate (becomeCandidate) 时, 逻辑时钟切换为 tickElection

//  raft/raft.go
func (r *raft) tickElection() {
	r.electionElapsed++

	if r.promotable() && r.pastElectionTimeout() {
		r.electionElapsed = 0
		r.Step(pb.Message{From: r.id, Type: pb.MsgHup})
	}
}

electionElaspsed 为选举计数器，当符合 r.electionElapsed >= r.randomizedElectionTimeout 说明选举超时。此时会发送 MsgHup 消息给当前节点，当前节点收到此消息会发起一轮选举，electionElaspsed 在每一次收到 Leader 消息时重置为0。 

3.当节点切换为 Leader (becomeLeader) 时，逻辑时钟切换为 tickHeartbeat

//  raft/raft.go
func (r *raft) tickHeartbeat() {
	r.heartbeatElapsed++
	r.electionElapsed++

	if r.electionElapsed >= r.electionTimeout { //超过选举过期时间
		r.electionElapsed = 0
		if r.checkQuorum { 
			r.Step(pb.Message{From: r.id, Type: pb.MsgCheckQuorum})
		}
		// If current leader cannot transfer leadership in electionTimeout, it becomes leader again.
		if r.state == StateLeader && r.leadTransferee != None {
			r.abortLeaderTransfer()
		}
	}

	if r.state != StateLeader {
		return
	}

	if r.heartbeatElapsed >= r.heartbeatTimeout { //发送心跳
		r.heartbeatElapsed = 0
		r.Step(pb.Message{From: r.id, Type: pb.MsgBeat})
	}
}

tickHeartbeart 会同时推进两个计数器  heartbeatElapsed 和 electionElapsed 。

(1) heartbeatElapsed

当 heartbeatElapsed 超时，发送 MsgBeat 消息给当前节点，当前节点收到消息之后会广播心跳消息(bcastHeartbeat)给其他节点 MsgHeartbeat 消息。

当 Follower 或者 Candidate 收到 MsgHeartbeat 消息会重置 electionElapsed 为 0，同时会响应 MsgHeartbeatResp 消息。

当 Leader 收到 MsgHeartbeatResp 消息，会更新对应节点的状态(存活、日志复制状态等)

(2) electionElapsed

当 electionElapsed 超时，发送 MsgCheckQuorum 给当前节点，当前节点收到消息之后，进行自我检查，判断是否能继续维持 Leader 状态，如果不能切换为Follower。同时如果节点正在进行 Leader 切换(切换其他节点为Leader)，当 electionElapsed 超时，说明 Leader 节点转移超时，会终止切换。

涉及的消息类型

MsgHup

MsgBeat

MsgHeartbeat

MsgHeartbeatResp

MsgCheckQuorum

 

 

 

 

 

 

PS：欢迎纠正