Nacos 集群的工作原理
Nacos 集群中 Leader 節點是如何產生的？
Nacos 集群采用 Raft 算法實現。它是一種比較簡單的選舉算法，用於選舉出 Nacos 集群中最重要的 Leader（領導）節點。
在 Nacos 集群中，每個節點都擁有以下三種角色中的一種。
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Leader：領導者，集群中最重要的角色，用於向其他節點下達指令。
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Candidate：參選者，參與競選 Leader 的節點。
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Follower：跟隨者，用於接收來自 Leader 或者 Candidate 的請求並進行處理。
在集群中選舉出 Leader 是最重要的工作，產生選舉的時機有三個：
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在 Nacos 節點啟動后，還沒有產生Leader時選舉；
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集群成員總量變更時重新選舉；
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當 Leader 停止服務后重新選舉；
在開始介紹選舉過程前，先理解任期（Term）的含義:
Raft 算法將時間划分成為任意不同長度的任期（Term）。任期用連續的數字進行表示。每一個任期的開始都是一次選舉（Election），一個或多個候選人會試圖成為 Leader。
為了便於理解，我們使用文字+表格的形式說明選舉過程。
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當最開始的時候，所有 Nacos 節點都沒有啟動。角色默認為 Follower（跟隨者），任期都是 0。
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當第一個節點（192.168.163.131）啟動后，節點角色會變為 Candidate（參選者），131 節點在每一個任期開始時便會嘗試向其他節點發出投票請求，征求自己能否成為 Leader（領導者）節點。只有算上自己獲得超過半數的選票，這個 Candidate 才能轉正為 Leader。在當前案例，因為 131 發起選舉投票，但 132/133 兩個節點不在線，盡管 131 會投自己一票，但在總 3 票中未過半數，因此無法成為 Leader。因為第一次選舉沒有產生 Leader，過段時間在下一個任期開始時，131 任期自增加 1，同時會再次向其他節點發起投票請求爭取其他節點同意，直到同意票過半。
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在 Raft 算法中，成為 Leader 的必要條件是某個 Candidate 獲得過半選票，如果 132 節點上線，遇到 131 再次發起投票。132 投票給 131 節點，131 獲得兩票超過半數就會成為 Leader，132 節點自動成為 Follower（跟隨者）。之后 133 節點上線，因為集群中已有 Leader，因此自動成為 Follower。
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當 Leader 節點宕機或停止服務，會在剩余 2 個 Nacos 節點中產生新的 Leader。如下所示133獲得兩票成為 Leader，132 成為 Follower，131已經下線但角色暫時仍為 Leader。
之后 131 恢復上線，但此時 Nacos 集群已有 Leader 存在，131 自動變為 Follower，且任期歸0。
對於 Nacos 集群來說，只要 UP 狀態節點不少於"1+N/2"，集群就能正常運行。但少於“1+N/2”，集群仍然可以提供基本服務，但已無法保證 Nacos 各節點數據一致性。
以上就是 Nacos 基於 Raft 算法的 Leader 選舉過程，確定 Leader 是維持 Nacos 集群數據一致的最重要前提，下面咱們來講解在微服務注冊時 Nacos 集群節點信息同步的過程。
Nacos 節點間的數據同步過程
Nacos 節點間的數據同步過程
在 Raft 算法中，只有 Leader 才擁有數據處理與信息分發的權利。因此當微服務啟動時，假如注冊中心指定為 Follower 節點，則步驟如下：
第一步，Follower 會自動將注冊心跳包轉給 Leader 節點；
第二步，Leader 節點完成實質的注冊登記工作；
第三步，完成注冊后向其他 Follower 節點發起“同步注冊日志”的指令；
第四步，所有可用的 Follower 在收到指令后進行“ack應答”，通知 Leader 消息已收到；
第五步，當 Leader 接收過半數 Follower 節點的 “ack 應答”后，返回給微服務“注冊成功”的響應信息。
此外，對於其他無效的 Follower 節點，Leader 仍會不斷重新發送，直到所有 Follower 的狀態與 Leader 保持同步。