پروتکل Raft چیست؟ پروتکل Raft یک الگوریتم اجماع توزیع‌شده است که برای مدیریت وضعیت سرورها در سیستم‌های توزیع‌شده طراحی شده. Raft در زمینه‌های مختلفی مانند هاستینگ ابری، کلود سرورها و پایگاه داده توزیع‌شده کاربرد دارد. این پروتکل با هدف ساده‌سازی درک مفاهیم الگوریتم‌های اجماع ساخته شد و اکنون به‌عنوان یکی از مهم‌ترین اجماع‌های مدرن در کنار Paxos شناخته می‌شود.
تاریخچه و دلیل تولد Raft
در سال ۲۰۱۴، تیم تحقیقاتی دانشگاه استنفورد، به رهبری دیگو اونگار، تصمیم گرفتند پروتکلی طراحی کنند که علاوه‌بر دقت، خوانایی بالا داشته باشد. نتیجه‌ی این تلاش، الگوریتم Raft بود. برخلاف Paxos که از نظر تئوری بسیار پیچیده است، Raft سادگی را در اولویت قرار داد و ساختاری قابل‌فهم و پیاده‌سازی‌پذیر ارائه داد.
اجزای اصلی پروتکل Raft
پروتکل Raft از سه بخش اصلی تشکیل شده:
- انتخاب رهبر (Leader Election): در هر زمان تنها یک سرور نقش لیدر دارد و وظیفه هماهنگی را برعهده می‌گیرد. اگر لیدر قطع شود، رأی‌گیری جدید آغاز می‌شود.
- تکثیر لاگ (Log Replication): همه سرورها لاگ‌هایی یکسان دارند. لیدر اطلاعات جدید را به سرورهای دیگر (Followerها) می‌فرستد و منتظر تأیید می‌ماند.
- ایمنی (Safety): Raft تضمین می‌کند که دستورات اجراشده تنها زمانی اعمال شوند که اکثریت گره‌ها موافق باشند.
چرا Raft محبوب است؟
- سادگی در پیاده‌سازی
- سازگاری بالا با معماری‌های میکروسرویس
- استفاده در پروژه‌های بزرگ مثل etcd و Consul
- پشتیبانی از Fault Tolerance
- مدیریت هوشمند خطاهای شبکه
مقایسه Raft با Paxos
| ویژگی | Raft | Paxos |
|---|---|---|
| سادگی درک | بسیار بالا | پیچیده |
| پیاده‌سازی | آسان | دشوار |
| مستندسازی | واضح | پراکنده |
| پایداری | بالا | بالا |
Raft به‌خاطر مستندسازی دقیق و ساختار قابل‌فهم، در پروژه‌های واقعی اولویت دارد.
کاربرد Raft در هاستینگ و کلود سرورها
در دنیای هاستینگ حرفه‌ای، به‌ویژه در کلود سرورهای مقیاس‌پذیر، حفظ یکپارچگی داده‌ها بین چند گره حیاتی‌ست. Raft این امکان را می‌دهد تا چندین سرور هم‌زمان بدون ایجاد ناسازگاری، اطلاعات یکسانی را نگهداری کنند. مثلاً در هاست‌های ابری مبتنی بر Kubernetes، برای هماهنگی بین نودها از etcd استفاده می‌شود که درونش از Raft استفاده شده.
وان سرور و سرویس‌های مرتبط با Raft
اگر به دنبال استفاده از زیرساخت‌های قابل اعتماد با پشتیبانی از سیستم‌های توزیع‌شده هستید، وان سرور انتخاب مناسبی‌ست. این شرکت با ارائه کلود سرورهای مبتنی بر KVM، امکان پیاده‌سازی سرویس‌هایی مانند etcd، Consul و Kubernetes را فراهم می‌کند که همگی می‌توانند با استفاده از پروتکل Raft، پایداری و در دسترس بودن بالایی را تضمین کنند. اگر قصد دارید پروژه‌های توزیع‌شده یا میکروسرویس‌های پایدار راه‌اندازی کنید، حتماً به سرویس‌های وان سرور نگاهی بیندازید.
آینده Raft و نقش آن در معماری‌های مدرن
با گسترش زیرساخت‌های ابری و نیاز روزافزون به سیستم‌های مقیاس‌پذیر، پروتکل‌هایی مثل Raft اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند. با توجه به سادگی و قابلیت اطمینان بالا، انتظار می‌رود Raft در دهه‌ی پیش‌رو نقش پررنگ‌تری در زیرساخت‌های سرویس‌محور (SOA) و معماری‌های میکروسرویس ایفا کند.