面试题：ElasticSearch选举算法的主要类型及基本原理

Question

请简要介绍ElasticSearch中常用的选举算法有哪些，并阐述每种选举算法的基本工作原理。

Answer 1

常用选举算法

1. Bully算法
2. Raft算法

算法原理

1. Bully算法原理
   • 选举发起：当一个节点发现当前leader失效（如一段时间内未收到心跳），且自己的节点ID比其他存活节点ID都大时，它会发起选举。
   • 选举过程：该节点向所有比它ID小的节点发送选举消息。收到选举消息的节点如果还没有投过票，就会回复同意选举消息，并承认发起选举的节点为leader。如果有节点不同意（比如它已经投票给了其他节点或者自己认为自己应该是leader），发起选举的节点会重新发起选举。最终，节点ID最大的节点成为leader。
2. Raft算法原理
   • 角色：Raft算法中有三种角色，分别是领导者（Leader）、跟随者（Follower）和候选人（Candidate）。
   • Leader选举：
     • 初始状态下，所有节点都是跟随者。跟随者在一段时间内（选举超时时间）没有收到来自leader的心跳，就会转换为候选人，并发起选举。
     • 候选人会给自己投票，并向其他节点发送请求投票的消息。其他跟随者节点在收到请求投票消息时，如果还没有投过票，且候选人的日志至少和自己的一样新，就会投票给该候选人。
     • 当候选人获得超过半数节点的投票时，就会成为leader。如果在选举过程中，有多个候选人同时竞争，可能会出现选举冲突，这时会通过随机化选举超时时间来避免，重新进行选举。
   • 日志复制：leader负责接收客户端的写请求，并将日志条目复制到所有的跟随者节点上，以保持集群状态的一致性。