distributed-computing - CRDT 和 RAFT 协议(protocol)之间是否存在关系——或者它们是正交的？

Question

以多人网络游戏为例。您立即就会遇到在网络上复制和协调共享状态的问题。

似乎有多种工具针对此问题的某个方面，其中两个似乎有重叠:

1. Conflict-free Replicated Data Types (CRDT) - 用于
2. RAFT consensus algorithm - 在分布式网络中选择交易领导者以帮助达成共识。

我的问题是:CRDT 和 RAFT 协议(protocol)之间是否存在关系 - 或者它们是正交的？

Answer 1

在分布式系统术语中，两者有很大不同，并且服务于非常不同的用例。虽然两者的目标都是实现强一致性，但 CRDT 通常不会牺牲可用性，而 Raft 则以牺牲可用性为代价。面对网络分区，CRDT 将保持可用，但 Raft 集群可能会部分或完全不可用。 Raft 是一种共识算法，依赖于集群中的大多数成员相互通信来取得进展。

每个可以管理的状态类型也存在差异。 CRDT 的作用是表示一组有限且定义明确的数据类型，而 Raft 和其他共识算法可用于对更广泛的潜在数据结构和算法进行建模。 Raft 通常用于对复制状态机进行建模。对状态机的命令通过 Raft 算法进行记录和复制，并应用于状态机。状态机可用于对映射和集合等数据结构进行建模，或通过对锁、领导者选举和信号量等建模来控制并发性。

您还必须从可扩展性方面考虑您的系统，Raft 和 CRTD 在这方面也存在显着差异。 Raft 是一个基于领导者的系统。 Raft 选择单个节点作为领导者，Raft 复制状态机的所有状态更改都会经过该单个领导者，并在应用到状态机之前同步复制到大多数追随者。另外，CRDT 的可扩展性显着提高，因为它们不受单个节点的限制。

最终，Raft 和 CRDT 之间的区别在于一致性和性能之间的区别。 Raft 旨在创建单个系统的一致 View ，重点关注安全性而非性能。通常，像 Raft 这样的共识算法用于配置管理和服务发现等。 CRDT 的设计目标是在不牺牲可用性的情况下尽可能快速且一致。通常，CRDT 用于在更依赖可用性且不太关键的系统中进行存储。