Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
hashicorp_raftからraftを学ぶ
Search
t10471
June 15, 2023
Technology
1.1k
0
Share
Embed
Copy iframe code
Copy JS code
Copy link
Start on current slide
hashicorp_raftからraftを学ぶ
raftの論文の解説とhashicorp/raftの使い方について解説します。
t10471
June 15, 2023
More Decks by t10471
See All by t10471
EOSにPull Requestを出してマージされた話
t10471
1
730
分散台帳・暗号通貨とRust ブロックチェーンをRustで作ってる話
t10471
2
1.5k
Kubernetesの ダークカナリアリリースツールを作った話
t10471
0
1.1k
Kubernetes・GCPを使った チャットボットサービスの 機械学習部分の話
t10471
0
190
型についてちょっと考える
t10471
1
350
Other Decks in Technology
See All in Technology
Forza Horizon 6 のテレメトリ機能で 自動運転に使えそうな学習データを集める話
henjin0
0
170
【Google Cloud Next Tokyo'26】Gemini Enterprise と Oracle AI Database で実現する、業務データ活用を実現する AI エージェント実装
shisyu_gaku
0
250
Invisible to AI? Making TYPO3 Sites Quotable by AI Search Systems
wolfgangwagner
0
200
取引先から届く 「セキュリティチェックシート」の読み解き方
kamadamakoto
0
150
Genie Codeハンズオン基礎編
taka_aki
1
120
Sets in Go
ramalho
1
610
Breaking the Seal: Static Deobfuscation of Compiled V8 JavaScript Bytecode Malware
hshrzd
0
750
制約理論(ToC)入門 2026版
recruitengineers
PRO
8
2.3k
Bits AI を制するものは Datadog を制す / The player that controls Bits AI, controls Datadog
kaminashi
0
100
Master Dataグループ紹介資料
sansan33
PRO
1
4.8k
クラウドセキュリティ入門 ~安全なクラウド利用のための基礎知識~
lhazy
13
10k
ブラウザ研修 2026
recruitengineers
PRO
6
990
Featured
See All Featured
The Straight Up "How To Draw Better" Workshop
denniskardys
239
140k
Joys of Absence: A Defence of Solitary Play
codingconduct
1
430
Public Speaking Without Barfing On Your Shoes - THAT 2023
reverentgeek
1
520
Easily Structure & Communicate Ideas using Wireframe
afnizarnur
194
17k
The AI Revolution Will Not Be Monopolized: How open-source beats economies of scale, even for LLMs
inesmontani
PRO
3
3.7k
Highjacked: Video Game Concept Design
rkendrick25
PRO
1
430
Product Roadmaps are Hard
iamctodd
55
12k
How to optimise 3,500 product descriptions for ecommerce in one day using ChatGPT
katarinadahlin
PRO
2
3.8k
The Organizational Zoo: Understanding Human Behavior Agility Through Metaphoric Constructive Conversations (based on the works of Arthur Shelley, Ph.D)
kimpetersen
PRO
0
410
End of SEO as We Know It (SMX Advanced Version)
ipullrank
3
4.4k
How to Talk to Developers About Accessibility
jct
2
510
We Analyzed 250 Million AI Search Results: Here's What I Found
joshbly
1
1.8k
Transcript
1 hashicorp/raftからraftを学ぶ mercari.go #22 @toshinao
2 • twitter ◦ toshinao • Backend Engineer at Mercoin
◦ 主に外部システム連携を担当 自己紹介
3 • https://www.oreilly.co.jp/books/97848731199 77/ • Go言語による分散サービスの中でraftを使ったシ ステムのハンズオンが記載されている • hashicorp/raftを使った分散ログ保存サービスの コードが載っている
raftについて調べたきっかけ
4 • ログや設定を保存するための分散合意アルゴリズム • etcd(KVS)やcunsul(サービスディスカバリー)の中で使わ れている • Leaderの権限が強い ◦ シンプルで分かりやすいメカニズムを目指して作られた
◦ clientの応答は全てLeaderが返す(と論文には書かれている) ◦ ログの送信(レプリケーション)はLeaderから送る ◦ 過半数に書き込みが成功すると確定したことになる raftについて
5 • 論文は2つある ◦ 最初に博論として書かれた ▪ https://github.com/ongardie/dissertation#readme ◦ よく読まれている論文は元の論文からコンセンサスアルゴリズム部 分を抽出している
▪ https://raft.github.io/raft.pdf • 博論には下記について詳細に書かれている ◦ 構成変更 ◦ ログのコンパクション ◦ clientとのやり取り 論文
6 • ログはどのノードも同じ状態になるような仕組み ◦ 有限状態機械(Finite State Machine; FSM)として同じ順序でロ グを適応することで実現している •
Leaderからheartbeatを送る ◦ leaderから一定期間heartbeatが送られないと選挙が始まる • 論理時計を持つことでクラスターの一貫性を保つ ◦ hashicorp/raftではlamport clockを使用している ◦ term(Leaderの期間)、index(単調増加する値)を保存・送信する 特徴
7 • Followerから始まる • 選挙が始まると(timeoutを検知すると)Candidateになる • 選挙で選ばれるとLeaderになる • Leaderの時に自分より大きいtermのログが届くとFollower になる
サーバーの状態
8 • コンセンサス ◦ AppendEntries RPC ▪ ログの追加 ▪ heartbeat(空で送るとheartbeatになる)
◦ RequestVote RPC ▪ 選挙 • 構成変更(博論にだけ載っている) ◦ AddServer RPC ▪ 新しいサーバー追加 ◦ RemoveServer RPC ▪ サーバーの削除 論文に載っているRPC1
9 • Snapshotの連携(博論にだけ載っている) ◦ InstallSnapshot RPC ▪ ログの連携が遅いフォロワーに対してSnapshotを送る • クライアント(博論にだけ載っている)
◦ ClientRequest RPC ▪ PRCのリクエスト ◦ ClientQuery RPC ▪ Read Onlyのリクエスト ◦ RegisterClient RPC ▪ client毎にidを発行する(重複リクエストを識別出来るようにす るため) 論文に載っているRPC2
10 • Leaderからのheartbeatが途切れたら選挙がはじまる • FollowerからCandidateに変更 • 立候補はランダムな時間をおいてからリクエストする ◦ 立候補とはRequestVote RPCを他のサーバーに送ること
◦ 票が割れてLeaderが決まらないケースを減らす • RequestVote RPC受信側は自分の持っているterm、indexの方が 大きい場合、投票しない 選挙
11 • Leaderが変わるとtermが変わる • Leaderが決まらなかった場合、termが変わる ◦ 票が割れた場合など ◦ Lederがいないtermが存在する termと選挙の関係
12 // 下記の関数でraftインスタンスを生成・起動 func NewRaft(*Config, FSM, LogStore, StableStore, SnapshotStore,Transport) (
*Raft, error) // FSMは下記のメソッドを実装している必要がある type FSM interface { Apply(*Log) interface{} Snapshot() (FSMSnapshot, error) Restore(snapshot io.ReadCloser) error } // LogStoreはAppendEntries RPCで追加するログの保存 // StableStoreは設定を保存 // LogStoreとStableStoreで使えるraft-mdbやraft-boltdbがある // SnapshotStoreはLogStoreのSpanpshot // Transportはサーバー間で通信する為のロジック hashicorp/raftの使い方・生成
13 // Leaderとして起動(BootstrapClusterしないサーバーはFollowerとして起動) func (r *Raft) BootstrapCluster(configuration Configuration) Future //
Logの追加 func (r *Raft) Apply(cmd []byte, timeout time.Duration) ApplyFuture // clusterに参加 func (r *Raft) AddVoter(id ServerID, address ServerAddress, prevIndex uint64, timeout time.Duration) IndexFuture // clusterから抜ける func (r *Raft) RemoveServer(id ServerID, prevIndex uint64, timeout time.Duration) IndexFuture // Leaderを他のサーバーに委譲する func (r *Raft) LeadershipTransfer() Future // restoreを強制的に呼ぶ raft.Restore(meta *SnapshotMeta, reader io.Reader, timeout time.Duration) Leaderで呼ぶ必要があるメソッド
14 // Leaderサーバーのアドレスを取得 func (r *Raft) Leader() ServerAddress // 設定の取得
func (r *Raft) GetConfiguration() ConfigurationFuture // 自サーバーがどの状態(Leader、Follower、Candidate)か取得 func (r *Raft) State() RaftState // snapshotを強制的に呼ぶ func (r *Raft) Snapshot() SnapshotFuture // サーバーをshutdownするときに呼ぶ func (r *Raft) Shutdown() Future Leader以外でも良いメソッド
15 • AppendEntries ◦ logをFollowerに送る ◦ 構成変更もAppendEntriesで送られる • RequestVote ◦
Leaderになるときに他のサーバーに送る ▪ last_log_indexやlast_log_termも送る ◦ responseのGrantedをtrueで返すと投票したことになる • TimeoutNow ◦ Leaderを委譲するサーバーに選挙開始を伝える • InstallSnapshot ◦ コンパクション済みでAppendEntriesで遅れない場合にspanshotを送る hashicorp/raftの内部API
16 • 論文と実装ではことなることがある • Client APIは存在しない ◦ Leader以外で更新系処理を実行するとエラーになる ◦ Leaderが誰か把握している必要がある
◦ 取得系の処理はLeader以外が返しても良い • Configurationの更新もAppendEntriesで伝える ◦ AddServer RPC やRemoveServer RPCは存在しない • TimeoutNowというAPIが存在する ◦ Leaderの委譲時に使う ▪ 移譲先が早くRequestVoteを送るために使用する まとめ