算法【ZAB 优先级的民主投票】

一、简介

       ZAB(ZooKeeper Atomic Broadcast)算法是ZooKeeper为实现分布式协调而设计的，它是对Raft选主算法的一种改进，在拥有投票选举的维度下增加节点ID以及数据ID（数据的最新值）为参考。

二、说明

       2.1、ZAB算法有3种角色：

       Leader：主节点

       Observe：观察者。只观察，无投票权

       Follower：跟随者

2.2、选举过程中的状态    

            

三、选举过程

       3.1、ZAB算法使用节点元素的信息

                每个节点都有一个唯一的三元组(server_id,server_zxId,epoch);server_id即为当前节点的Id，server_zxId即为当前节点存放数据的最新值id，epoch即为当前选主进行的轮数。

                ZAB算法在选主过程在投票给具体节点时，通过（vote_id,vote_zxId）表示投票给哪个节点，vote_id即为被投票的节点id，vote_zxid为被投票节点的zxid；其ZAB选主算法的唯一原则是，server_zxId值最大则成为Leader，如果相同，则看server_id最大者。

      3.2、选举主流程

                1、系统初始化时，即为第一轮投票选主，即epoch=1，所有的节点zxID=0，此时所有节点都会推选自己，且将选票信息（epoch,vote_id,vote_zxid）广播出去：

             

             2、此时epoch和zxId都是相同，根据ZAB算法判断原则，则会依据server_id最大者为推选对象，所以节点会更新vote_id=3进行重新广播：

             

            3、现在所有的节点都推线了Node3节点，则node3成为Leader，为Leading状态，其他节点为Following状态，Leader与Follower将会建立心跳机制。

            

 四、优缺点

        性能较高，对系统没有特殊的要求，采用的是广播的模式发送偷跑信息，如果集群中节点比较多，每个节点同时广播，则会有n*(n-1)个消息，容易发生广播风暴，同时还增加节点Id和数据Id参考，则ZAB在选主时间上相对长一点，那为何还是性能最优的，是因为它不会容易频繁出现切主的情况。

五、Bully、Raft以及ZAB算法对比

         

        思维导图如下：