Bug 3020: Add version to AppendEntries and AppendEntriesReply
[controller.git] / opendaylight / md-sal / sal-akka-raft / src / test / java / org / opendaylight / controller / cluster / raft / behaviors / FollowerTest.java
index 4e8e7fe11bad4fdeb085ffc1ac60450cbbfeda11..443ebc31a4ae49380f92d3bfa341879882d137e5 100644 (file)
@@ -1,15 +1,24 @@
 package org.opendaylight.controller.cluster.raft.behaviors;
 
 import static org.junit.Assert.assertEquals;
+import static org.junit.Assert.assertFalse;
+import static org.junit.Assert.assertNotNull;
+import static org.junit.Assert.assertNull;
 import static org.junit.Assert.assertTrue;
+import static org.mockito.Mockito.doReturn;
+import static org.mockito.Mockito.mock;
+import static org.mockito.Mockito.never;
+import static org.mockito.Mockito.verify;
 import akka.actor.ActorRef;
 import akka.actor.Props;
 import akka.testkit.TestActorRef;
+import com.google.common.base.Stopwatch;
 import com.google.protobuf.ByteString;
 import java.util.ArrayList;
 import java.util.Arrays;
 import java.util.HashMap;
 import java.util.List;
+import java.util.concurrent.TimeUnit;
 import org.junit.After;
 import org.junit.Assert;
 import org.junit.Test;
@@ -19,6 +28,7 @@ import org.opendaylight.controller.cluster.raft.ReplicatedLogEntry;
 import org.opendaylight.controller.cluster.raft.Snapshot;
 import org.opendaylight.controller.cluster.raft.base.messages.ApplySnapshot;
 import org.opendaylight.controller.cluster.raft.base.messages.ElectionTimeout;
+import org.opendaylight.controller.cluster.raft.base.messages.FollowerInitialSyncUpStatus;
 import org.opendaylight.controller.cluster.raft.messages.AppendEntries;
 import org.opendaylight.controller.cluster.raft.messages.AppendEntriesReply;
 import org.opendaylight.controller.cluster.raft.messages.InstallSnapshot;
@@ -38,6 +48,8 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
 
     private RaftActorBehavior follower;
 
+    private final short payloadVersion = 5;
+
     @Override
     @After
     public void tearDown() throws Exception {
@@ -60,7 +72,9 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
 
     @Override
     protected  MockRaftActorContext createActorContext(ActorRef actorRef){
-        return new MockRaftActorContext("follower", getSystem(), actorRef);
+        MockRaftActorContext context = new MockRaftActorContext("follower", getSystem(), actorRef);
+        context.setPayloadVersion(payloadVersion );
+        return context;
     }
 
     @Test
@@ -118,6 +132,178 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
         assertEquals("isVoteGranted", false, reply.isVoteGranted());
     }
 
+
+    @Test
+    public void testHandleFirstAppendEntries() throws Exception {
+        logStart("testHandleFirstAppendEntries");
+
+        MockRaftActorContext context = createActorContext();
+
+        List<ReplicatedLogEntry> entries = Arrays.asList(
+                newReplicatedLogEntry(2, 101, "foo"));
+
+        // The new commitIndex is 101
+        AppendEntries appendEntries = new AppendEntries(2, "leader-1", 100, 1, entries, 101, 100, (short)0);
+
+        follower = createBehavior(context);
+        follower.handleMessage(leaderActor, appendEntries);
+
+        FollowerInitialSyncUpStatus syncStatus = MessageCollectorActor.expectFirstMatching(followerActor, FollowerInitialSyncUpStatus.class);
+
+        assertFalse(syncStatus.isInitialSyncDone());
+    }
+
+    @Test
+    public void testHandleSyncUpAppendEntries() throws Exception {
+        logStart("testHandleSyncUpAppendEntries");
+
+        MockRaftActorContext context = createActorContext();
+
+        List<ReplicatedLogEntry> entries = Arrays.asList(
+                newReplicatedLogEntry(2, 101, "foo"));
+
+        // The new commitIndex is 101
+        AppendEntries appendEntries = new AppendEntries(2, "leader-1", 100, 1, entries, 101, 100, (short)0);
+
+        follower = createBehavior(context);
+        follower.handleMessage(leaderActor, appendEntries);
+
+        FollowerInitialSyncUpStatus syncStatus = MessageCollectorActor.expectFirstMatching(followerActor, FollowerInitialSyncUpStatus.class);
+
+        assertFalse(syncStatus.isInitialSyncDone());
+
+        // Clear all the messages
+        followerActor.underlyingActor().clear();
+
+        context.setLastApplied(101);
+        context.setCommitIndex(101);
+        setLastLogEntry(context, 1, 101,
+                new MockRaftActorContext.MockPayload(""));
+
+        entries = Arrays.asList(
+                newReplicatedLogEntry(2, 101, "foo"));
+
+        // The new commitIndex is 101
+        appendEntries = new AppendEntries(2, "leader-1", 101, 1, entries, 102, 101, (short)0);
+        follower.handleMessage(leaderActor, appendEntries);
+
+        syncStatus = MessageCollectorActor.expectFirstMatching(followerActor, FollowerInitialSyncUpStatus.class);
+
+        assertTrue(syncStatus.isInitialSyncDone());
+
+        followerActor.underlyingActor().clear();
+
+        // Sending the same message again should not generate another message
+
+        follower.handleMessage(leaderActor, appendEntries);
+
+        syncStatus = MessageCollectorActor.getFirstMatching(followerActor, FollowerInitialSyncUpStatus.class);
+
+        assertNull(syncStatus);
+
+    }
+
+    @Test
+    public void testHandleAppendEntriesLeaderChangedBeforeSyncUpComplete() throws Exception {
+        logStart("testHandleAppendEntriesLeaderChangedBeforeSyncUpComplete");
+
+        MockRaftActorContext context = createActorContext();
+
+        List<ReplicatedLogEntry> entries = Arrays.asList(
+                newReplicatedLogEntry(2, 101, "foo"));
+
+        // The new commitIndex is 101
+        AppendEntries appendEntries = new AppendEntries(2, "leader-1", 100, 1, entries, 101, 100, (short)0);
+
+        follower = createBehavior(context);
+        follower.handleMessage(leaderActor, appendEntries);
+
+        FollowerInitialSyncUpStatus syncStatus = MessageCollectorActor.expectFirstMatching(followerActor, FollowerInitialSyncUpStatus.class);
+
+        assertFalse(syncStatus.isInitialSyncDone());
+
+        // Clear all the messages
+        followerActor.underlyingActor().clear();
+
+        context.setLastApplied(100);
+        setLastLogEntry(context, 1, 100,
+                new MockRaftActorContext.MockPayload(""));
+
+        entries = Arrays.asList(
+                newReplicatedLogEntry(2, 101, "foo"));
+
+        // leader-2 is becoming the leader now and it says the commitIndex is 45
+        appendEntries = new AppendEntries(2, "leader-2", 45, 1, entries, 46, 100, (short)0);
+        follower.handleMessage(leaderActor, appendEntries);
+
+        syncStatus = MessageCollectorActor.expectFirstMatching(followerActor, FollowerInitialSyncUpStatus.class);
+
+        // We get a new message saying initial status is not done
+        assertFalse(syncStatus.isInitialSyncDone());
+
+    }
+
+
+    @Test
+    public void testHandleAppendEntriesLeaderChangedAfterSyncUpComplete() throws Exception {
+        logStart("testHandleAppendEntriesLeaderChangedAfterSyncUpComplete");
+
+        MockRaftActorContext context = createActorContext();
+
+        List<ReplicatedLogEntry> entries = Arrays.asList(
+                newReplicatedLogEntry(2, 101, "foo"));
+
+        // The new commitIndex is 101
+        AppendEntries appendEntries = new AppendEntries(2, "leader-1", 100, 1, entries, 101, 100, (short)0);
+
+        follower = createBehavior(context);
+        follower.handleMessage(leaderActor, appendEntries);
+
+        FollowerInitialSyncUpStatus syncStatus = MessageCollectorActor.expectFirstMatching(followerActor, FollowerInitialSyncUpStatus.class);
+
+        assertFalse(syncStatus.isInitialSyncDone());
+
+        // Clear all the messages
+        followerActor.underlyingActor().clear();
+
+        context.setLastApplied(101);
+        context.setCommitIndex(101);
+        setLastLogEntry(context, 1, 101,
+                new MockRaftActorContext.MockPayload(""));
+
+        entries = Arrays.asList(
+                newReplicatedLogEntry(2, 101, "foo"));
+
+        // The new commitIndex is 101
+        appendEntries = new AppendEntries(2, "leader-1", 101, 1, entries, 102, 101, (short)0);
+        follower.handleMessage(leaderActor, appendEntries);
+
+        syncStatus = MessageCollectorActor.expectFirstMatching(followerActor, FollowerInitialSyncUpStatus.class);
+
+        assertTrue(syncStatus.isInitialSyncDone());
+
+        // Clear all the messages
+        followerActor.underlyingActor().clear();
+
+        context.setLastApplied(100);
+        setLastLogEntry(context, 1, 100,
+                new MockRaftActorContext.MockPayload(""));
+
+        entries = Arrays.asList(
+                newReplicatedLogEntry(2, 101, "foo"));
+
+        // leader-2 is becoming the leader now and it says the commitIndex is 45
+        appendEntries = new AppendEntries(2, "leader-2", 45, 1, entries, 46, 100, (short)0);
+        follower.handleMessage(leaderActor, appendEntries);
+
+        syncStatus = MessageCollectorActor.expectFirstMatching(followerActor, FollowerInitialSyncUpStatus.class);
+
+        // We get a new message saying initial status is not done
+        assertFalse(syncStatus.isInitialSyncDone());
+
+    }
+
+
     /**
      * This test verifies that when an AppendEntries RPC is received by a RaftActor
      * with a commitIndex that is greater than what has been applied to the
@@ -141,7 +327,7 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
                 newReplicatedLogEntry(2, 101, "foo"));
 
         // The new commitIndex is 101
-        AppendEntries appendEntries = new AppendEntries(2, "leader-1", 100, 1, entries, 101, 100);
+        AppendEntries appendEntries = new AppendEntries(2, "leader-1", 100, 1, entries, 101, 100, (short)0);
 
         follower = createBehavior(context);
         follower.handleMessage(leaderActor, appendEntries);
@@ -167,7 +353,7 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
 
         // AppendEntries is now sent with a bigger term
         // this will set the receivers term to be the same as the sender's term
-        AppendEntries appendEntries = new AppendEntries(100, "leader", 0, 0, null, 101, -1);
+        AppendEntries appendEntries = new AppendEntries(100, "leader", 0, 0, null, 101, -1, (short)0);
 
         follower = createBehavior(context);
 
@@ -215,7 +401,7 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
         // before the new behavior was created (1 in this case)
         // This will not work for a Candidate because as soon as a Candidate
         // is created it increments the term
-        AppendEntries appendEntries = new AppendEntries(1, "leader-1", 2, 1, entries, 4, -1);
+        AppendEntries appendEntries = new AppendEntries(1, "leader-1", 2, 1, entries, 4, -1, (short)0);
 
         follower = createBehavior(context);
 
@@ -262,7 +448,7 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
         // before the new behavior was created (1 in this case)
         // This will not work for a Candidate because as soon as a Candidate
         // is created it increments the term
-        AppendEntries appendEntries = new AppendEntries(2, "leader", 1, 1, entries, 3, -1);
+        AppendEntries appendEntries = new AppendEntries(2, "leader", 1, 1, entries, 3, -1, (short)0);
 
         follower = createBehavior(context);
 
@@ -305,7 +491,7 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
         List<ReplicatedLogEntry> entries = new ArrayList<>();
         entries.add(newReplicatedLogEntry(1, 4, "four"));
 
-        AppendEntries appendEntries = new AppendEntries(1, "leader", 3, 1, entries, 4, -1);
+        AppendEntries appendEntries = new AppendEntries(1, "leader", 3, 1, entries, 4, -1, (short)0);
 
         follower = createBehavior(context);
 
@@ -336,7 +522,7 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
 
         follower = createBehavior(context);
 
-        follower.handleMessage(leaderActor, new AppendEntries(1, "leader", 0, 1, entries, 1, -1));
+        follower.handleMessage(leaderActor, new AppendEntries(1, "leader", 0, 1, entries, 1, -1, (short)0));
 
         assertEquals("Next index", 2, log.last().getIndex() + 1);
         assertEquals("Entry 1", entries.get(0), log.get(1));
@@ -348,7 +534,7 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
         entries = Arrays.asList(newReplicatedLogEntry(1, 1, "one"), newReplicatedLogEntry(1, 2, "two"));
 
         leaderActor.underlyingActor().clear();
-        follower.handleMessage(leaderActor, new AppendEntries(1, "leader", 0, 1, entries, 2, -1));
+        follower.handleMessage(leaderActor, new AppendEntries(1, "leader", 0, 1, entries, 2, -1, (short)0));
 
         assertEquals("Next index", 3, log.last().getIndex() + 1);
         assertEquals("Entry 1", entries.get(0), log.get(1));
@@ -358,7 +544,7 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
     }
 
     @Test
-    public void testHandleAppendAfterInstallingSnapshot(){
+    public void testHandleAppendEntriesAfterInstallingSnapshot(){
         logStart("testHandleAppendAfterInstallingSnapshot");
 
         MockRaftActorContext context = createActorContext();
@@ -376,7 +562,7 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
         List<ReplicatedLogEntry> entries = new ArrayList<>();
         entries.add(newReplicatedLogEntry(1, 4, "four"));
 
-        AppendEntries appendEntries = new AppendEntries(1, "leader", 3, 1, entries, 4, 3);
+        AppendEntries appendEntries = new AppendEntries(1, "leader", 3, 1, entries, 4, 3, (short)0);
 
         follower = createBehavior(context);
 
@@ -402,12 +588,7 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
 
         follower = createBehavior(context);
 
-        HashMap<String, String> followerSnapshot = new HashMap<>();
-        followerSnapshot.put("1", "A");
-        followerSnapshot.put("2", "B");
-        followerSnapshot.put("3", "C");
-
-        ByteString bsSnapshot  = toByteString(followerSnapshot);
+        ByteString bsSnapshot  = createSnapshot();
         int offset = 0;
         int snapshotLength = bsSnapshot.size();
         int chunkSize = 50;
@@ -429,6 +610,7 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
         ApplySnapshot applySnapshot = MessageCollectorActor.expectFirstMatching(followerActor,
                 ApplySnapshot.class);
         Snapshot snapshot = applySnapshot.getSnapshot();
+        assertNotNull(lastInstallSnapshot);
         assertEquals("getLastIndex", lastInstallSnapshot.getLastIncludedIndex(), snapshot.getLastIndex());
         assertEquals("getLastIncludedTerm", lastInstallSnapshot.getLastIncludedTerm(),
                 snapshot.getLastAppliedTerm());
@@ -449,7 +631,110 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
             assertEquals("getFollowerId", context.getId(), reply.getFollowerId());
         }
 
-        Assert.assertNull("Expected null SnapshotTracker", ((Follower)follower).getSnapshotTracker());
+        assertNull("Expected null SnapshotTracker", ((Follower) follower).getSnapshotTracker());
+    }
+
+
+    /**
+     * Verify that when an AppendEntries is sent to a follower during a snapshot install
+     * the Follower short-circuits the processing of the AppendEntries message.
+     *
+     * @throws Exception
+     */
+    @Test
+    public void testReceivingAppendEntriesDuringInstallSnapshot() throws Exception {
+        logStart("testReceivingAppendEntriesDuringInstallSnapshot");
+
+        MockRaftActorContext context = createActorContext();
+
+        follower = createBehavior(context);
+
+        ByteString bsSnapshot  = createSnapshot();
+        int snapshotLength = bsSnapshot.size();
+        int chunkSize = 50;
+        int totalChunks = (snapshotLength / chunkSize) + ((snapshotLength % chunkSize) > 0 ? 1 : 0);
+        int lastIncludedIndex = 1;
+
+        // Check that snapshot installation is not in progress
+        assertNull(((Follower) follower).getSnapshotTracker());
+
+        // Make sure that we have more than 1 chunk to send
+        assertTrue(totalChunks > 1);
+
+        // Send an install snapshot with the first chunk to start the process of installing a snapshot
+        ByteString chunkData = getNextChunk(bsSnapshot, 0, chunkSize);
+        follower.handleMessage(leaderActor, new InstallSnapshot(1, "leader", lastIncludedIndex, 1,
+                chunkData, 1, totalChunks));
+
+        // Check if snapshot installation is in progress now
+        assertNotNull(((Follower) follower).getSnapshotTracker());
+
+        // Send an append entry
+        AppendEntries appendEntries = mock(AppendEntries.class);
+        doReturn(context.getTermInformation().getCurrentTerm()).when(appendEntries).getTerm();
+
+        follower.handleMessage(leaderActor, appendEntries);
+
+        AppendEntriesReply reply = MessageCollectorActor.expectFirstMatching(leaderActor, AppendEntriesReply.class);
+        assertEquals(context.getReplicatedLog().lastIndex(), reply.getLogLastIndex());
+        assertEquals(context.getReplicatedLog().lastTerm(), reply.getLogLastTerm());
+        assertEquals(context.getTermInformation().getCurrentTerm(), reply.getTerm());
+
+        // We should not hit the code that needs to look at prevLogIndex because we are short circuiting
+        verify(appendEntries, never()).getPrevLogIndex();
+
+    }
+
+    @Test
+    public void testInitialSyncUpWithHandleInstallSnapshotFollowedByAppendEntries() throws Exception {
+        logStart("testInitialSyncUpWithHandleInstallSnapshot");
+
+        MockRaftActorContext context = createActorContext();
+
+        follower = createBehavior(context);
+
+        ByteString bsSnapshot  = createSnapshot();
+        int offset = 0;
+        int snapshotLength = bsSnapshot.size();
+        int chunkSize = 50;
+        int totalChunks = (snapshotLength / chunkSize) + ((snapshotLength % chunkSize) > 0 ? 1 : 0);
+        int lastIncludedIndex = 1;
+        int chunkIndex = 1;
+        InstallSnapshot lastInstallSnapshot = null;
+
+        for(int i = 0; i < totalChunks; i++) {
+            ByteString chunkData = getNextChunk(bsSnapshot, offset, chunkSize);
+            lastInstallSnapshot = new InstallSnapshot(1, "leader", lastIncludedIndex, 1,
+                    chunkData, chunkIndex, totalChunks);
+            follower.handleMessage(leaderActor, lastInstallSnapshot);
+            offset = offset + 50;
+            lastIncludedIndex++;
+            chunkIndex++;
+        }
+
+        FollowerInitialSyncUpStatus syncStatus =
+                MessageCollectorActor.expectFirstMatching(followerActor, FollowerInitialSyncUpStatus.class);
+
+        assertFalse(syncStatus.isInitialSyncDone());
+
+        // Clear all the messages
+        followerActor.underlyingActor().clear();
+
+        context.setLastApplied(101);
+        context.setCommitIndex(101);
+        setLastLogEntry(context, 1, 101,
+                new MockRaftActorContext.MockPayload(""));
+
+        List<ReplicatedLogEntry> entries = Arrays.asList(
+                newReplicatedLogEntry(2, 101, "foo"));
+
+        // The new commitIndex is 101
+        AppendEntries appendEntries = new AppendEntries(2, "leader", 101, 1, entries, 102, 101, (short)0);
+        follower.handleMessage(leaderActor, appendEntries);
+
+        syncStatus = MessageCollectorActor.expectFirstMatching(followerActor, FollowerInitialSyncUpStatus.class);
+
+        assertTrue(syncStatus.isInitialSyncDone());
     }
 
     @Test
@@ -460,12 +745,7 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
 
         follower = createBehavior(context);
 
-        HashMap<String, String> followerSnapshot = new HashMap<>();
-        followerSnapshot.put("1", "A");
-        followerSnapshot.put("2", "B");
-        followerSnapshot.put("3", "C");
-
-        ByteString bsSnapshot = toByteString(followerSnapshot);
+        ByteString bsSnapshot = createSnapshot();
 
         InstallSnapshot installSnapshot = new InstallSnapshot(1, "leader", 3, 1,
                 getNextChunk(bsSnapshot, 10, 50), 3, 3);
@@ -479,7 +759,22 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
         assertEquals("getTerm", 1, reply.getTerm());
         assertEquals("getFollowerId", context.getId(), reply.getFollowerId());
 
-        Assert.assertNull("Expected null SnapshotTracker", ((Follower)follower).getSnapshotTracker());
+        assertNull("Expected null SnapshotTracker", ((Follower) follower).getSnapshotTracker());
+    }
+
+    @Test
+    public void testFollowerSchedulesElectionTimeoutImmediatelyWhenItHasNoPeers(){
+        MockRaftActorContext context = createActorContext();
+
+        Stopwatch stopwatch = Stopwatch.createStarted();
+
+        follower = createBehavior(context);
+
+        MessageCollectorActor.expectFirstMatching(followerActor, ElectionTimeout.class);
+
+        long elapsed = stopwatch.elapsed(TimeUnit.MILLISECONDS);
+
+        assertTrue(elapsed < context.getConfigParams().getElectionTimeOutInterval().toMillis());
     }
 
     public ByteString getNextChunk (ByteString bs, int offset, int chunkSize){
@@ -507,6 +802,7 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
         assertEquals("getFollowerId", expFollowerId, reply.getFollowerId());
         assertEquals("getLogLastTerm", expLogLastTerm, reply.getLogLastTerm());
         assertEquals("getLogLastIndex", expLogLastIndex, reply.getLogLastIndex());
+        assertEquals("getPayloadVersion", payloadVersion, reply.getPayloadVersion());
     }
 
     private ReplicatedLogEntry newReplicatedLogEntry(long term, long index, String data) {
@@ -514,6 +810,15 @@ public class FollowerTest extends AbstractRaftActorBehaviorTest {
                 new MockRaftActorContext.MockPayload(data));
     }
 
+    private ByteString createSnapshot(){
+        HashMap<String, String> followerSnapshot = new HashMap<>();
+        followerSnapshot.put("1", "A");
+        followerSnapshot.put("2", "B");
+        followerSnapshot.put("3", "C");
+
+        return toByteString(followerSnapshot);
+    }
+
     @Override
     protected void assertStateChangesToFollowerWhenRaftRPCHasNewerTerm(RaftActorContext actorContext,
             ActorRef actorRef, RaftRPC rpc) throws Exception {