leader epoch

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leader epoch 代表 Leader 的纪元信息(epoch),初始值为0。每当 Leader 变更一次,leader epoch 的值就会加1,相当于为 Leader 增设了一个版本号。每个副本中还会增设一个矢量 <LeaderEpoch >= StartOffset>,其中 StartOffset 表示当前 LeaderEpoch 下写入的第一条消息的偏移量

假设有两个节点A 和 B,B是 leader节点,里面的数据如图:

A发生重启之后,A不是先忙着截断日志而是先发送 OffsetsForLeaderEpochRequest请求给B,B作为目前的 Leader在收到请求之后会返回当前的 LEO(LogEndOffset,注意图中 LE0和 LEO的不同),与请求对应的响应为OffsetsForLeaderEpochResponse。如果 A 中的 LeaderEpoch(假设为 LE_A)和 B 中的不相同,那么 B 此时会查找 LeaderEpoch LE_A+1 对应的 StartOffset 并返回给 A

如上图所示,A 在收到2之后发现和目前的 LEO 相同,也就不需要截断日志了,以此来保护数据的完整性。

再如,之后 B 发生了宕机,A 成为新的 leader,那么对应的 LE=0 也变成了 LE=1,对应的消息 m2 此时就得到了保留。后续的消息都可以以 LE1 为 LeaderEpoch 陆续追加到 A 中。这个时候A就会有两个LE,第二 LE所记录的 Offset从2开始。如果B恢复了,那么就会从 A中获取到 LE+1的 Offset为 2的值返回给B。

再来看看 LE如何解决数据不一致的问题:当前 A 为 Leader,B 为 Follower,A 中有2条消息 m1 和 m2,而 B 中有1条消息 m1。假设 A 和 B 同时“挂掉”,然后 B 第一个恢复过来并成为新的 leader。

之后 B 写入消息 m3,并将 LEOHW 更新至2,如下图所示。注意此时的 LeaderEpoch 已经从 LE0 增至 LE1 了。

紧接着 A 也恢复过来成为 Follower 并向 B 发送 OffsetsForLeaderEpochRequest 请求,此时 A 的 LeaderEpoch 为 LE0。B 根据 LE0 查询到对应的 offset 为1并返回给 A,A 就截断日志并删除了消息 m2,如下图所示。之后 A 发送 FetchRequest 至 B 请求来同步数据,最终A和B中都有两条消息 m1 和 m3,HW 和 LEO都为2,并且 LeaderEpoch 都为 LE1,如此便解决了数据不一致的问题。

posted @ 2020-11-14 15:05  Java程序员进阶  阅读(172)  评论(0编辑  收藏  举报