fabric 主节点选举过程

本文主要是介绍fabric 主节点选举过程，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1. 静态指定主节点
2. 动态选举主节点
3. 参考资料

每个组织都有一个或多个主节点与排序节点进行连接，但是过多的节点与排序节点进行通讯无疑会占用过多的带宽。为了灵活利用带宽，Fabric 提供两种方式指定主节点：

静态指定：系统管理员可以自定义配置一个或多个节点作为该组织的主节点；
动态选举：节点可以通过选举选择一个节点作为主节点。

这两种方式都可以通过修改 core.yaml 的 useLeaderElection 和 orgLeader 字段值指定主节点选择方式。useLeaderElection 表示是否采用选择方式，orgLeader 表示该节点是否为主节点。因此，两个值均为 true 是非法的，而两个值为 false，则表明该节点为 stand-by 模式，即该节点将不会成为主节点。如果 useLeaderElection 为 false，则必须保证组织内至少有一个节点 orgLeader 值为 true。

1. 静态指定主节点

core.yaml 设置如下：

peer:gossip:useLeaderElection: false # 不进行动态选举主节点orgLeader: true          # 指定该节点为主节点

或者配置环境变量：

export CORE_PEER_GOSSIP_USELEADERELECTION=false
export CORE_PEER_GOSSIP_ORGLEADER=true

前面提到，如果指定某个节点不为主节点也是可以的：

peer:gossip:useLeaderElection: false # 不进行动态选举主节点orgLeader: false         # 指定该节点为非主节点

或者配置环境变量：

export CORE_PEER_GOSSIP_USELEADERELECTION=false
export CORE_PEER_GOSSIP_ORGLEADER=false

2. 动态选举主节点

动态选举配置信息：

peer:gossip:# Leader election service configurationelection:# Longest time peer waits for stable membership during leader election startup (unit: second)startupGracePeriod: 15s# Interval gossip membership samples to check its stability (unit: second)membershipSampleInterval: 1s# Time passes since last declaration message before peer decides to perform leader election (unit: second)leaderAliveThreshold: 10s# Time between peer sends propose message and declares itself as a leader (sends declaration message) (unit: second)leaderElectionDuration: 5s

Gossip 动态选举算法有如下特点：

节点的角色通过比较节点 ID 来确定
每个节点只有两种角色：主节点和从节点，当所有节点的共识一致的时候，就会产生一个主节点
如果网络被划分为多个分区，则每个分区都有一个主节点，当多个分区合并为一个分区的时候，则主节点的数量也应该只留下 1 个
节点之间的通信发送两种消息：
- proposal 消息：申请成为主节点
- declaration 消息：声明自己为主节点

每个节点都在后台持续运行：

如果主节点不存在，则进入主节点选举过程；
如果节点为主节点，则广播 declaration 消息，声明自己为主节点，如果收到别的节点发送的较低节点 ID值，则成为从节点；
如果节点为从节点，并且在一定时间内（由 core.yaml 中的 leaderAliveThreshold 设置，默认 10 秒）没有收到其它节点发送的 declaration 消息，则设置主节点不存在。

主节点选举过程：

提交自己为主节点的提案；
收集其它节点发送的提案；
如果有其它节点声明为主节点，则放弃选举过程；
如果主节点不存在，则将自己的节点 ID 与其它节点的 ID 值进行比较，如果自己的 ID 值比其它任何一个节点 ID 值都小，则声明自己成为主节点，否则放弃选举过程。

详细过程图示：

在这里插入图片描述

主节点选举关键代码

// ref: <https://github.com/hyperledger/fabric/blob/master/gossip/election/election.go>func (le *leaderElectionSvcImpl) run() {defer le.stopWG.Done()for !le.shouldStop() {if !le.isLeaderExists() {le.leaderElection()}// If we are yielding and some leader has been elected,// stop yieldingif le.isLeaderExists() && le.isYielding() {le.stopYielding()}if le.shouldStop() {return}if le.IsLeader() {le.leader()} else {le.follower()}}
}func (le *leaderElectionSvcImpl) leaderElection() {le.logger.Debug(le.id, ": Entering")defer le.logger.Debug(le.id, ": Exiting")// If we're yielding to other peers, do not participate// in leader electionif le.isYielding() {return}// Propose ourselves as a leaderle.propose()// Collect other proposalsle.waitForInterrupt(getLeaderElectionDuration())// If someone declared itself as a leader, give up// on trying to become a leader tooif le.isLeaderExists() {le.logger.Info(le.id, ": Some peer is already a leader")return}if le.isYielding() {le.logger.Debug(le.id, ": Aborting leader election because yielding")return}// Leader doesn't exist, let's see if there is a better candidate than us// for being a leaderfor _, o := range le.proposals.ToArray() {id := o.(string)if bytes.Compare(peerID(id), le.id) < 0 {return}}// If we got here, there is no one that proposed being a leader// that's a better candidate than us.le.beLeader()atomic.StoreInt32(&le.leaderExists, int32(1))
}