[發(fā)明專利]一種基于Raft日志復(fù)制的自適應(yīng)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210185531.7
• 申請(qǐng)日: 2022-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN114661520A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李偉;曾磊;邵羽;王磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶趣鏈數(shù)字科技有限公司;重慶市先進(jìn)區(qū)塊鏈研究院
• 主分類號(hào): G06F11/14
• 分類號(hào): G06F11/14
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 郭磊

本發(fā)明涉及區(qū)塊鏈共識(shí)技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種基于Raft日志復(fù)制的自適應(yīng)方法。Leader發(fā)送AppendEntries的操作時(shí)，計(jì)算出當(dāng)前操作的哈希值，并記錄到節(jié)點(diǎn)的log；在記錄每次log的哈希值時(shí)，按照l(shuí)og從低到高的順序計(jì)算哈希對(duì)應(yīng)的數(shù)字值的前綴和；該節(jié)點(diǎn)則利用S02的對(duì)應(yīng)的log計(jì)算差距gap，取出集群正常節(jié)點(diǎn)范圍f；獲得正常節(jié)點(diǎn)范圍f后，根據(jù)差距進(jìn)行正常節(jié)點(diǎn)范圍f分割獲取分割點(diǎn)k、余數(shù)點(diǎn)left，k＝gap/f，left＝gap％f；獲得k,left的值后，利用輪詢的方式把落后的log均勻的到分布到其他非Leader節(jié)點(diǎn)去獲得。本發(fā)明的目的在于解決傳統(tǒng)的在Raft共識(shí)協(xié)議中，如果日志落后比較多，則需要過(guò)多消耗Leader節(jié)點(diǎn)的CPU和帶寬性能，這可能會(huì)對(duì)集群整體性能帶來(lái)影響的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及區(qū)塊鏈共識(shí)技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種基于Raft日志復(fù)制的自適應(yīng)方法。

背景技術(shù)

Raft是一種更為簡(jiǎn)單方便易于理解的分布式算法，主要解決了分布式中的一致性問(wèn)題。相比傳統(tǒng)的Paxos算法，Raft將大量的計(jì)算問(wèn)題分解成為了一些簡(jiǎn)單的相對(duì)獨(dú)立的子問(wèn)題。

Raft通過(guò)選舉一個(gè)高貴的領(lǐng)導(dǎo)人，然后給予他全部的管理復(fù)制日志的責(zé)任來(lái)實(shí)現(xiàn)一致性。領(lǐng)導(dǎo)人從客戶端接收日志條目，把日志條目復(fù)制到其他服務(wù)器上，并且當(dāng)保證安全性的時(shí)候告訴其他的服務(wù)器應(yīng)用日志條目到他們的狀態(tài)機(jī)中。擁有一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)人大大簡(jiǎn)化了對(duì)復(fù)制日志的管理。

在Raft共識(shí)協(xié)議中，領(lǐng)導(dǎo)人必須從客戶端接收日志然后復(fù)制到集群中的其他節(jié)點(diǎn)，在某些節(jié)點(diǎn)宕機(jī)的然后再恢復(fù)的情況下，如果日志落后比較多，則需要過(guò)多消耗Leader節(jié)點(diǎn)的CPU和帶寬性能，這可能會(huì)對(duì)集群整體性能帶來(lái)影響，因此，發(fā)明人有鑒于此，提供了一種基于Raft日志復(fù)制的自適應(yīng)方法，以便解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決傳統(tǒng)的在Raft共識(shí)協(xié)議中，如果日志落后比較多，則需要過(guò)多消耗Leader節(jié)點(diǎn)的CPU和帶寬性能，這可能會(huì)對(duì)集群整體性能帶來(lái)影響的問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的基礎(chǔ)方案提供一種基于Raft日志復(fù)制的自適應(yīng)方法。

本基礎(chǔ)方案的原理及效果在于：

包括以下步驟：

步驟S01，選舉Leader，Leader發(fā)送AppendEntries的操作時(shí)，計(jì)算出當(dāng)前操作的哈希值，并記錄到節(jié)點(diǎn)的log；

步驟S02，在記錄每次log的哈希值時(shí)，按照l(shuí)og從低到高的順序計(jì)算哈希對(duì)應(yīng)的數(shù)字值的前綴和；

步驟S03，節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)宕機(jī)再重啟時(shí)，該節(jié)點(diǎn)則利用S02的對(duì)應(yīng)的log計(jì)算差距gap，取出集群正常節(jié)點(diǎn)范圍f；

步驟S04，獲得正常節(jié)點(diǎn)范圍f后，根據(jù)差距進(jìn)行正常節(jié)點(diǎn)范圍f分割獲取分割點(diǎn)k、余數(shù)點(diǎn)left，k=gap/f，left＝gap％f；

步驟S05，獲得k,left的值后，利用輪詢的方式把落后的log均勻的到分布到其他非Leader節(jié)點(diǎn)去獲得；

步驟S06，按照上述步驟在重啟節(jié)點(diǎn)獲得某一日志，并拼接日志成功后，再按照上面計(jì)算出來(lái)的Sum_i來(lái)驗(yàn)證log數(shù)據(jù)是否完整合法，直到數(shù)據(jù)驗(yàn)證合法完整，然后重啟加入集群繼續(xù)對(duì)外提供服務(wù)。

進(jìn)一步，在步驟S02中，若前綴和有溢出的情況，則可以用取模操作，即Sum_i＝(Sum_i-1+Hash_i)％P。

進(jìn)一步，在步驟S03中，集群剩余正常工作節(jié)點(diǎn)為N，N＞＝3，令f＝max(N-1,1)。

進(jìn)一步，在步驟S04中，可將k值按照集群能力設(shè)置為一個(gè)固定值。