Cassandra Gossip协议的二三事儿

华为云开发者社区
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generationversion 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)。

点击关注,第一时间了解华为云新鲜技术~

阅读 1.2k

开发者之家
华为云开发者社区,提供全面深入的云计算前景分析、丰富的技术干货、程序样例,分享华为云前沿资讯动态...

华为云开发者社区,提供全面深入的云计算前景分析、丰富的技术干货、程序样例,分享华为云前沿资讯动态...

1.3k 声望
1.7k 粉丝
0 条评论

华为云开发者社区,提供全面深入的云计算前景分析、丰富的技术干货、程序样例,分享华为云前沿资讯动态...

1.3k 声望
1.7k 粉丝
文章目录
宣传栏