Raft — это базовый протокол консенсуса для распределённых систем, предназначенный для обеспечения репликации состояний машин и согласованности данных между кластерами машин. Однако традиционный Raft сталкивается с существенными ограничениями по производительности, особенно при крупномасштабных развертываниях, с низкой эффективностью выборов и высокой задержкой консенсуса. Чтобы решить эти задачи, предложена усовершенствованная версия консенсуса под названием MH-Raft, направленная на достижение высокой эффективности и низкой задержки. Предложена многоуровневая схема управления узлами и выбора лидера для оптимизации сетевой координации. В частности, разработан метод выбора лидера на основе многокритериального эволюционного алгоритма деления задач (MOEA/D); этот метод оценивает многомерные свойства узлов с целью минимизации задержки при выборах. Для дальнейшего улучшения предложенной многоуровневой архитектуры, для оптимального выбора посреднических узлов разработано строгое определение близости и интегрировано в гибридный кластерный алгоритм, способный адаптивно делить сеть и оптимизировать соответствие между посредническими и ведомыми узлами. Комплексные количественные эксперименты показывают, что по сравнению с традиционной реализацией Raft, MH-Raft значительно снижает общую задержку выборов, уменьшает консенсусную задержку на 14,87%–34,45% и увеличивает среднюю пропускную способность на 30,43%.

алгоритм консенсуса;блокчейн;многокритериальный эволюционный алгоритм;распределённые системы