Cassandra Gossip协议的二三事儿
摘要：Gossip协议是Cassandra维护各节点状态的一个重要组件，下面我们以Gossip协议三次握手为线索逐步分析Gossip协议源码。
Gossip协议是Cassandra维护各节点状态的一个重要组件，下面我们以Gossip协议三次握手为线索逐步分析Gossip协议源码。
Gossip协议通过判断节点的generation和version 来确认节点状态信息新旧，如果节点重启，则generation加一，version每次从零开始计算。所以 generation是大版本号，version为小版本号，理解这个概念对后面的握手逻辑有很大帮助。
Gossip协议最重要的一个属性是endpointStateMap ，这个map以address为key，以EndpointState为value维护节点自身状态信息。EndopointState 包含了节点 net_version,host_id,rpc_address,release_version,dc,rack,load,status,tokens 信息。总体来说，所有节点维护的endpointStateMap应该是一致的，如果出现不一致信息或者新增，替换，删除节点 ，这中间的状态维护就要靠Gossip来实现了。
另外一个重要属性subscribers ，当节点状态变更时候，gossip 会通知各个subscribers。
Gossip启动时候，会每隔一秒会在集群中随机选择一个节点发送一条GossipDigestSyn消息，开始和其他节点的通信，如下图：
接下来我们根据上面的了流程图一步步分析gossip代码，GossipDigestSyn 消息是在GossipTask构造的。
1 // syn消息包含 集群名字，分区器，和gDigests消息 2 GossipDigestSyn digestSynMessage = new GossipDigestSyn(DatabaseDescriptor.getClusterName(),DatabaseDescriptor.getPartitionerName(),gDigests); 3 4 MessageOut<GossipDigestSyn> message = new MessageOut<GossipDigestSyn>(MessagingService.Verb.GOSSIP_DIGEST_SYN,digestSynMessage,GossipDigestSyn.serializer);
GossipDigestSyn 消息的主要部分在gDigests里面，gDigests是通过方法Gossiper.instance.makeRandomGossipDigest(gDigests) 生成的。
private void makeRandomGossipDigest(List<GossipDigest> gDigests) 02 { 03 EndpointState epState; 04 int generation = 0 ; 05 int maxVersion = 0 ; 06 07 // local epstate will be part of endpointStateMap 08 //当前节点维护的节点列表 09 List<InetAddress> endpoints = new ArrayList<InetAddress>(endpointStateMap.keySet()); 10 //乱序处理 11 Collections.shuffle(endpoints, random); 12 for (InetAddress endpoint : endpoints) 13 { 14 epState = endpointStateMap.get(endpoint); 15 if (epState != null ) 16 { 17 //获取generation版本号 18 generation = epState.getHeartBeatState().getGeneration(); 19 //EndpointState包含了tokens，hostid，status，load等信息，所以冒泡排序获取其中最大的maxVersion 20 maxVersion = getMaxEndpointStateVersion(epState); 21 } 22 gDigests.add( new GossipDigest(endpoint, generation, maxVersion)); 23 } 24 25 if (logger.isTraceEnabled()) 26 { 27 StringBuilder sb = new StringBuilder(); 28 for (GossipDigest gDigest : gDigests) 29 { 30 sb.append(gDigest); 31 sb.append( " " ); 32 } 33 logger.trace( "Gossip Digests are : {}" , sb); 34 } 35 }
A节点发出GossipDigestSyn后，B节点会通过GossipDigestSynVerbHandler 来处理GossipDigestSyn 消息，具体处理逻辑在Gossiper.instance.examineGossiper中，
上面方法对比版本号以后，主要处理逻辑在senall方法和requestAll方法，继续跟进：
1 private void requestAll(GossipDigest gDigest, List<GossipDigest> deltaGossipDigestList, int remoteGeneration) 2 { 3 /* We are here since we have no data for this endpoint locally so request everthing. */ 4 //生成一个Digest，等待对方节点发送消息 5 deltaGossipDigestList.add( new GossipDigest(gDigest.getEndpoint(), remoteGeneration, 0 )); 6 if (logger.isTraceEnabled()) 7 logger.trace( "requestAll for {}" , gDigest.getEndpoint()); 8 } 1 private void sendAll(GossipDigest gDigest, Map<InetAddress, EndpointState> deltaEpStateMap, int maxRemoteVersion) 2 { 3 EndpointState localEpStatePtr = getStateForVersionBiggerThan(gDigest.getEndpoint(), maxRemoteVersion); 4 if (localEpStatePtr != null ) 5 //将endpintState信息通过ack 消息发送给对方 6 deltaEpStateMap.put(gDigest.getEndpoint(), localEpStatePtr); 7 }
到这里我们发现向对方节点发送的ack消息已经构造完成了，包含了deltaGossipDigestList(对方节点信息最新，我们需要对方节点给我们发endpointState) 和 deltaEpStateMap（当前节点新，我们发送给对方节点） 。
Gossip 通过GossipDigestAckVerbHandler 处理ack消息，主要逻辑有两块：
1.如果deltaEpStateMap有数据，则说明需要更新本地applicationState，执行Gossiper.instance.applyStateLocally方法
2.如果deltaGossipDigestList 有数据，则说明对方节点需要更新，构造EndpointState，并发送ack2消息给对方
GossipDigestAck2VerbHandler 用来处理 ack2消息，主要逻辑也在Gossiper.instance.applyStateLocally中，我们看一下Gossiper.instance.applyStateLocally的逻辑：
到这里Gossip 三次握手的全过程就分析完了（由于平台字数限制，部分代码以图片形式展示，可点击放大查看哦）。
