raft协议为什么有election和heartbeat timeout的区分？

转：https://www.zhihu.com/question/263684969/answer/1572960482

根据论文的说法，election timeout是Follower转换成Candidate状态的超时

Followers (§5.2):
• Respond to RPCs from candidates and leaders
• If election timeout elapses without receiving AppendEntries
RPC from current leader or granting vote to candidate:
convert to candidate

原文中并没有heartbeat timeout这个词。follower状态下的election timeout是用来监听append entry（包括了心跳包），判断leader是否存活用的；candidate状态下的election timeout是用来控制投票时长，如果超时，进行重新投票。

1. 回答基于论文：

raft paper​raft.github.io

2. 节点状态的变化图（出自论文）：

3. 说一点题外话。raft的选主有两个重要机制（参见上图）：

• 多数派 + 任期（term）：保证了旧的任期不会被多数节点承认，用于保证正确性
• timeout：触发重新选主，用于保证可用性

简而言之，如果没有timeout机制，那么

• 论文中的所有断言依旧正确
• 但是若leader宕机， 则整个集群将无法对外提供服务

综之，timeout是整个集群高可用的关键。

4. 说一下两个timeout的意义（参见上图）：

• headerbeat timeout：在状态follower下触发，并使状态转变为candidate，对应图片中的starts election
• election timeout：在状态candidate下触发，并使状态转变为candidate，对应图片中的new election

5. 回到问题。

• 根据上面的讨论，两个timeout的触发状态是不一样的，作用也是不一样的，所以在某种意义上两者可以独立的讨论，不用刻意区分，也不用刻意合并。
• 指出题主的一个表述错误：如果follower在election timeout超时了。election timeout是在candidate状态下的概念，所以应该改为如果candidate在election timeout超时了。
• 在工程实现上，可以从两个角度将两者合并：

(a) 在follower和candidate状态下，两个timeout的时间设置成一样，即时间角度上的合并。

(b) 在follower和candidate状态下，复用同一个timeout对象，即对象角度上的合并。