The Raft Consensus Algorithm

Sobre o Projeto

Este projeto fornece uma implementação em TypeScript do protocolo de consenso Raft, acompanhada por um painel de simulação web. A implementação segue a especificação original, cobrindo eleição de líder, replicação de logs e tolerância a falhas. O painel permite visualizar em tempo real o estado do cluster, os logs de cada nó e a troca de mensagens, além de possibilitar a injeção controlada de falhas para observação do comportamento do sistema.

Documentação Oficial

Para aprofundamento teórico sobre o algoritmo Raft, consulte a documentação oficial: https://raft.github.io/

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Índice da Documentação

• Visão Geral do Algoritmo - Explicação detalhada do funcionamento do Raft
• Arquitetura do Sistema - Estrutura e organização do código
• Guia de Instalação - Instruções para configuração do ambiente
• Guia de Uso - Como executar e interagir com o sistema
• API Reference - Documentação dos endpoints REST
• Dashboard - Guia de uso da interface web
• Docker - Configuração e orquestração de containers

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Características Principais

• Eleição de Líder: Implementação do mecanismo de eleição distribuída
• Replicação de Logs: Sistema de replicação com garantia de consistência
• Simulação de Falhas: Ferramentas para testar partições de rede e recuperação de nós
• Dashboard Interativo: Interface web para monitoramento e controle do cluster
• Métricas em Tempo Real: Visualização de latência, throughput e uso de recursos
• Testes de Performance: Ferramentas integradas para benchmarking
• Containerização: Ambiente completamente dockerizado para facilitar experimentação

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Tecnologias Utilizadas

Backend

• Node.js v20: Runtime JavaScript
• TypeScript 4.7: Tipagem estática
• Express: Framework HTTP
• ZeroMQ 6.0: Comunicação entre processos
• Redis: Cache distribuído (opcional)
• MongoDB: Persistência de dados (opcional)

Frontend

• React 18: Biblioteca UI
• Vite 5: Build tool e dev server
• Material-UI 5: Componentes visuais
• Chart.js 4: Visualização de métricas
• Axios: Cliente HTTP

Infraestrutura

• Docker & Docker Compose: Containerização
• HAProxy: Load balancer
• Grunt: Task runner

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Início Rápido

# Clonar o repositório
git clone https://github.com/DEVitor0/algoritmo-raft-consenso.git
cd algoritmo-raft-consenso

# Instalar dependências
npm install
cd dashboard && npm install && cd ..

# Iniciar cluster com Docker
docker-compose -f docker-compose.raft.dev.yml up

# Acessar dashboard
http://localhost:3000

Para instruções detalhadas, consulte o Guia de Instalação.

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Estrutura do Projeto

.
├── core/                  # Código principal do servidor
│   ├── auth/             # Sistema de autenticação
│   ├── baseServer/       # Servidor HTTP base
│   ├── models/           # Interfaces e tipos
│   ├── providers/        # Implementações de serviços
│   └── utils/            # Utilitários compartilhados
├── raftNode/             # Implementação do algoritmo Raft
│   ├── models/          # Estruturas de dados do Raft
│   └── providers/       # Eleição e replicação
├── machineDiscovery/     # Descoberta de nós
├── dashboard/            # Interface web React
├── lb/                   # Configuração do load balancer
└── docs/                 # Documentação completa

Autor

DEVitor0

• GitHub: @DEVitor0
• Linkedin: DEVitor0
• Email: [email protected]

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Referências

• In Search of an Understandable Consensus Algorithm (Extended Version) - Paper original do Raft
• Raft Consensus Algorithm - Site oficial
• The Secret Lives of Data - Raft - Visualização interativa