Paxos / Raft 笔记：旧主节点为什么不能继续写

讲 Paxos 和 Raft，如果只说“多数派投票”，就没有抓住关键。

工程里最危险的场景通常长这样：

节点 A 是主节点
node A 和多数派断开
节点 B 在多数派中成为新主节点
节点 A 还活着，也仍以为自己是主节点

问题不是谁票多，而是：旧主节点还能不能继续写？旧消息晚到了怎么办？旧日志能不能覆盖新历史？外部存储会不会接受旧主节点的写入？

我现在读一致性协议，会先拿这个事故现场去套。

多数派交集让旧历史留下证人

5 个节点里，一个多数派至少 3 个节点。任意两个多数派一定相交：

多数派 1：n1 n2 n3
多数派 2：n3 n4 n5

n3 的意义不是投票公平，而是历史证人。

如果某个值已经在一个多数派中被接受或提交，后续另一个多数派必然会包含至少一个知道旧历史的节点。协议再通过提案编号、任期和日志规则，把这段旧历史带到新一轮中。

没有交集，就可能两个分区各自长出自己的历史。

任期和提案编号是写入权的版本号

旧主节点能不能继续写，第一道门是任期或提案编号。

Paxos：提案编号
Raft： 任期

节点一旦见过更高版本，就应该拒绝旧版本写入：

跟随者已经见过任期 8
旧主节点发送任期 7 的 AppendEntries
  -> reject

这不只是“新编号大于旧编号”，而是在给写入权加版本。旧主节点即使进程还活着，也不能带着旧任期继续修改复制日志。

Paxos 的准备阶段迫使新主节点接受已有历史

Paxos 中的准备与承诺阶段很容易被看成流程仪式，其实它在解决一个具体问题：新的提案者不能随意覆盖可能已经被选定的旧值。

准备阶段做两件事：

1. 接受者承诺不再接受更低编号的提案。
2. 接受者返回自己曾接受的最高编号提案及其值。

如果返回内容中已经有旧值，新的提案者必须继承最高编号提案中的值。

prepare ballot=10

acceptor A -> accepted ballot=6 value=x
acceptor B -> none
acceptor C -> accepted ballot=8 value=y

proposer must choose y

这条规则防住的是：旧值可能已经在某个多数派里形成决定，新一轮不能把它抹掉。

Paxos 难读，不是因为步骤多，而是因为安全性藏在“你不能自由选择新值”这种约束里。

Raft 用日志匹配挡住错误后缀

Raft 更贴近工程实现。主节点复制日志，跟随者接受日志，看起来直观很多。但真正要看的不是正常流程，而是跟随者如何拒绝不连续的历史。

AppendEntries 会带：

prevLogIndex
prevLogTerm
entries
leaderCommit

跟随者只有在本地日志能对上 prevLogIndex/prevLogTerm 时，才接受后续日志项。

主节点： [1:a] [2:b] [3:c] [4:d]
跟随者： [1:a] [2:b] [3:x]

append after [3:c]
  -> reject
  -> 主节点回退
  -> find common prefix [1:a][2:b]

这条规则保证日志不能随便从某个索引开始覆盖。不同节点要先找到共同前缀，再接上主节点的后缀。

提交旧任期日志是 Raft 中容易忽略的边界

Raft 主节点不会仅仅因为旧任期的日志项复制到多数派，就直接用它推进提交位置。它要等当前任期的日志项复制到多数派，再把前面的旧日志项一起带上。

这个规则看起来有些别扭，但它避免了一种危险：新主节点对旧任期日志的提交判断不够强，可能让后续选主过程中的日志安全性变得复杂。

更实用的理解是：

当前任期日志项已提交
  -> 当前主节点的写入权被多数派确认
  -> 它之前的前缀一并进入已提交状态

如果实现里忽略这个细节，系统可能在罕见选举交错下提交不该提交的旧日志。

选主成功不等于外部写安全

一致性协议能守住复制日志，但它不自动保护外部世界。

假设旧主节点曾经拿到写外部存储的权限。网络分区后，多数派选出新的主节点。旧主节点恢复时，如果外部存储仍接受它的写入，就会产生双主副作用。

所以工程系统需要隔离令牌：

任期 8 的主节点 -> 令牌 8
外部存储记录的最大令牌 = 8

任期 7 的旧主节点携带令牌 7 写入
  -> reject

这一步经常不在一致性协议的核心流程图里，但生产系统不能省。主节点的世代或任期必须传到它控制的外部资源。

我会怎么读实现

看 Raft/Paxos 实现时，我不会从正常复制流程开始，而会找这些入口：

• 节点什么时候持久化当前任期或提案编号。
• 收到更高任期时如何退回跟随者状态。
• 投票请求是否检查候选人的日志新旧。
• AppendEntries 在哪里校验 previous log。
• conflict 后如何回退。
• 提交位置何时推进。
• 旧任期日志项是否由当前任期日志项间接提交。
• 安装快照后，日志前缀语义是否仍然成立。
• 对外资源是否使用隔离令牌。

能挡住旧主节点，才算真正理解了多数派、任期和日志匹配的意义。

最后记住的是写权，不是投票

Paxos/Raft 要守住的是一条不能被旧世界改写的历史。

多数派交集留下旧历史的证人，任期和提案编号让旧主节点失权，日志匹配防止错误后缀接上来，隔离令牌再把这个权力版本传到协议外部。

所以一致性协议不是“大家投票选一个值”，而是在一个消息会延迟、节点会恢复、主节点会过期的世界里，持续回答一个问题：现在谁还有资格写。