Kafka在其 Kafka Raft Metadata 模式中使用 Raft 共识算法进行领导者选举，从而消除了对 ZooKeeper 管理集群元数据的依赖。Raft算法是一种共识协议，旨在确保分布式系统中状态机的容错复制。
在 Kafka 对 Raft 算法的实现中，每个 broker 都被认为是 Raft 集群中的一个节点，leader 负责管理集群元数据的状态。当一个 broker 启动时，它会向当前的 leader 发送加入请求以加入 Raft 集群。如果没有当前领导者，broker 将发起选举并成为候选人。
选举过程从一个称为选举超时的随机计时器开始，该计时器在候选人激活时启动。如果候选人在选举超时内没有从其他broker 那里获得多数选票，则会发起新的选举，超时时间更长。这个过程一直持续到候选人获得多数选票并成为领导者为止。
一旦选出领导者，它就会将元数据复制到集群中的其他代理。如果 broker 检测到 leader 发生故障或变得无响应，它会发起新的选举以选出新的 leader。然后新的领导者将接管管理集群元数据状态的责任。
Raft 算法为集群元数据提供了强一致性保证，确保在任何给定时间只有一个领导者处于活动状态，并且所有代理都具有一致的元数据视图。这确保了Kafka 集群的可靠性和容错性，并允许它在没有单独的 ZooKeeper 集群进行元数据管理的情况下运行。
Kafka Leader选举的Raft算法
Kafka 传统上依赖 Apache ZooKeeper 来管理和协调分布式系统，包括构成 Kafka 集群的Kafka 代理。然而，从 0.10.0 版本开始，Kafka 提供了一个选项，可以在没有 ZooKeeper 的情况下运行，使用称为 Kafka Raft 元数据模式的功能。
在 Kafka Raft 元数据模式中，代理使用称为 Raft 的共识协议相互协调，这使他们能够在不依赖外部系统（如 ZooKeeper）的情况下选出领导者并跨集群复制元数据。这种模式为Kafka 集群提供了更简单、更精简的部署，因为它消除了对单独的 ZooKeeper 集群的需求并简化了配置。
要以 Raft Metadata 模式运行Kafka，您需要在代理属性文件中设置一些配置参数：
- 将broker.id参数设置为集群中每个代理的唯一数字 ID。
- 将参数设置metadata.replication.factor为应复制元数据的代理数。对于生产环境，这应该设置为至少三个。
- 将参数设置listeners为代理应侦听的网络接口和端口。
配置代理后，您可以像往常一样使用kafka-server-start脚本启动它们。代理将使用 Raft 共识协议自动选出一个领导者并在集群中复制元数据。
需要注意的是，Kafka Raft Metadata 模式仍然是一个实验特性，不推荐用于生产环境。在将其部署到生产环境之前，彻底测试和评估此功能非常重要。