Apache Doris 里的 Quorum 协议详解

一、基础定义

Quorum（仲裁/过半协议） 是分布式系统中一套读写一致性规则，核心思想：

分布式多副本集群，读写操作不需要等待所有副本完成，只需要等待过半副本成功响应，就认为操作生效；既保证数据一致性，又兼顾性能。

Doris 元数据（FE 集群）、底层存储数据（BE 副本）都基于这套机制做日志同步与故障容错。

核心公式（副本数 N）

• 写 Quorum（成功写入阈值）：W = floor(N/2) + 1（过半）
• 读 Quorum（合法读取阈值）：R = N - W + 1
  满足 W + R > N，保证读到的数据一定包含最新写入版本，不会出现读写冲突。

二、举 Doris 最常见场景：3副本（N=3）

1. 写 Quorum W = 2
   写入数据/元数据日志时，只要2个副本落盘成功，就返回客户端成功；剩余1个副本后台异步同步。
2. 读 Quorum R = 2
   查询时读取至少2个副本数据，取版本最新的结果；保证不会读到过期脏数据。

容错能力：3副本最多允许1台节点故障，集群依然正常读写。

5副本场景拓展

W=3，R=3，最多容忍2台节点宕机。

三、Doris 两个层面如何使用 Quorum

1. FE 元数据集群（Master-Follower 元日志同步）

FE 保存库表分区、表结构、分区信息等元数据，采用多 FE 副本：

1. Master FE 接收元数据变更（建表、删分区、修改表结构）；
2. 向所有 Follower FE 发送元操作日志；
3. 只要过半FE副本持久化日志完成（Quorum达成），才提交元事务、对外可见；
4. Master 宕机时，剩余过半FE可重新选举新Master，保证元数据不丢失。

2. BE 数据分片多副本（数据文件 + 增量日志）

Doris 表数据分片（Tablet）默认3副本，写入流程：

1. 数据写入目标Tablet所有副本；
2. 等待Quorum数量副本写完WAL日志，向客户端返回导入成功；
3. 未同步完成的副本后台追赶日志，最终数据一致；
4. 查询时读取R个副本比对版本，返回最新数据。

四、Quorum 解决的核心问题

1. 一致性：W+R>N 机制，保证读一定能读到最新提交的数据，不会出现数据不一致；
2. 可用性：不用等待全部副本完成，少量节点宕机不阻塞读写；
3. 容错：最多允许 N-W 台节点故障，故障节点恢复后自动同步缺失日志；
4. 性能平衡：相比等待全副本写入，大幅降低导入/元操作延迟。

五、和Paxos/Raft的关系（容易混淆）

• Raft、Paxos 是完整分布式共识算法，包含选举、日志复制、安全性一整套逻辑；
• Quorum 是它们底层通用的过半仲裁思想，是共识算法里的核心规则子集。

Apache Doris FE 元集群底层是简化版 Raft，BE 副本同步同样基于 Quorum 日志复制逻辑，二者都依赖 Quorum 协议保证多副本安全。

六、一句话总结

Quorum 协议就是分布式多副本的过半仲裁机制：写入过半副本成功即生效、读取过半副本保证最新，让 Doris 在多副本存储下同时实现数据强一致与高可用。