etcd的强一致性和redis的最终一致性都是如何实现的?
etcd 的强一致性和 Redis 的最终一致性在实现机制上有本质区别,这源于两者的设计目标和底层算法的差异。以下分别解析它们的实现原理:
一、etcd 强一致性的实现:基于 Raft 算法
etcd 为了保证分布式环境下的数据强一致性(所有节点对数据的视图完全一致),采用了 Raft 一致性算法,核心机制包括:
1. 角色划分与 Leader 选举
- Raft 集群中每个节点有三种角色:
- Leader:唯一处理写请求的节点,负责向 Follower 同步数据。
- Follower:被动接收 Leader 的数据同步,参与投票选举。
- Candidate:当 Leader 故障时,节点转为 Candidate 发起选举。
- 选举过程:
- 集群启动或 Leader 故障后,节点超时未收到 Leader 心跳,转为 Candidate 并向其他节点发送投票请求。
- 获得多数节点(超过半数)投票的 Candidate 成为新 Leader。
- 选举结果确保集群始终有且仅有一个 Leader(避免“脑裂”)。
2. 数据写入与日志复制
- 所有写请求必须先发送到 Leader 节点。
- Leader 将数据封装为“日志条目”,追加到本地日志(持久化到磁盘)。
- Leader 向所有 Follower 同步日志条目,等待 Follower 确认(
AppendEntries
消息)。 - 当 超过半数 Follower 成功写入日志 后