Etcd Raft架构设计和源码剖析2:数据流

前言

之前看到一幅描述etcd raft的流程图,感觉非常直观,但和自己看源码的又有些不同,所以自己模仿着画了一下,加深自己的理解。

下图从左到右依次分为4个部分:

  1. raft:raft主体功能部分
  2. Node:raft提供的接口,raft跟上层的通信接口,会运行一个run函数,持续循环处理通道上的数据
  3. raftNode:上层应用逻辑
  4. 其他:Client、Network、State

etcd raft workflow

图中的箭头为数据的流向,这幅图包含了多个流程,接下来会分成4个流程介绍:

  1. 客户端请求
  2. 发送消息给其他节点
  3. 接收其他节点消息及处理
  4. 应用达成一致的日志

客户端请求

客户端请求的流程,在下图已经使用红色箭头标出,流程如下:

  1. 客户端将请求发送给应用层raftNode
  2. raftNode使用Propose方法,请求写入到propc通道
  3. raft.Step接收到通道数据,会通过append等函数加入到raftLog
  4. raftLog用来暂时存储和查询日志,请求会先加入到unstable

etcd raft request flow

发送消息

发送消息的数据流,已经用红色箭头标出,流程如下:

  1. raft发现有数据发送给其他节点,数据可以是leader要发送给follower的日志、snapshot,或者其他类型的消息,比如follower给leader的响应消息
  2. 利用NewReady创建结构体Ready,并写入到readyc通道
  3. raftNode从通道读到Ready,取出其中的消息,交给Network发送给其他节点

etcd raft send message flow

接收消息

接收消息的数据流,已经在下图用红色箭头标出,流程如下:

  1. 从Network收到消息,可以是leader给follower的消息,也可以是follower发给leader的响应消息,Network的handler函数将数据回传给raftNode
  2. raftNode调用Step函数,将数据发给raft,数据被写入recvc通道
  3. raft的Step从recvc收到消息,并修改raftLog中的日志

etcd raft receive msg flow

应用日志

raft会将达成一致的log通知给raftNode,让它应用到上层的数据库,数据流已经在下图用红色箭头标出,流程如下:

  1. raft发现有日志需要交给raftNode,调用NewReady创建Ready,从raftLog读取日志,并存到Ready结构体
  2. Ready结构体写入到readyc通道
  3. raftNode读到Ready结构体,发现Ready结构体中包含日志
  4. raftNode会把日志写入到storage和WAL,把需要应用的日志,提交给状态机或数据库,去修改数据
  5. raftNode处理完Ready后,调用Advance函数,通过advancec发送一个信号给raft,告知raft传出来的Ready已经处理完毕

可以发现有2个storage,1个是raftLog.Storage,一个是raftNode.storage,Storage是一个接口,可以用来读取storage中的数据,但不写入,storage的数据写入是由raftNode完成的。

etcd raft apply logs flow