Python 联邦学习的 Flower 框架初探

flower 0.19+ 版本移除了 flwr.start_server，需改用 flwr.server.start_server（真实部署）或 flwr.simulation.start_simulation（本地仿真），且必须显式传入带参数的 strategy 实例并确保 server/client 版本、grpc 配置、权重逻辑及 k8s 网络四者对齐。

Flower 启动 server 报错 AttributeError: module 'flwr' has no attribute 'start_server'

这是新用户最常遇到的版本兼容问题。0.19 版本起，flwr.start_server 被移除，改用 flwr.simulation.start_simulation（仿真）或 flwr.server.start_server（真实部署），但后者需配合 flwr.server.ServerConfig 和策略对象。

• 确认当前安装版本：pip show flwr，若低于 0.19，升级到 1.0+ 更稳妥（pip install -U flwr）
• 新版真实 server 启动必须显式传入 strategy 实例，不能只写 strategy=FedAvg() —— 要用 strategy=FedAvg(fraction_fit=0.5) 这类带参数的初始化
• 仿真模式（start_simulation）更适合本地调试，它绕过 gRPC、不依赖 client 端主动连接，适合验证逻辑而非网络行为

Client 端注册失败：一直卡在 Connecting to server...

不是代码写错了，大概率是网络或配置没对齐。Flower 的 client 默认走 gRPC，端口、地址、ssl 设置三者必须和服务端完全一致。

• 检查服务端启动时打印的地址，比如 INFO flower server.app Starting Flower server on [::]:8080，client 的 server_address 就得是 "localhost:8080"（不是 "http://localhost:8080"，也不能漏掉端口）
• docker 或远程部署时，别用 localhost —— server 容器内 localhost 指自己，client 需填宿主机 IP 或 docker network 中可解析的服务名
• 关闭 SSL 仅用于开发：flwr.server.start_server(..., config=ServerConfig(...), strategy=..., certificates=(None, None, None))；生产环境务必配好证书，否则 client 会因 TLS 握手失败静默卡住

FedAvg 聚合结果和自己手算不一致

默认 FedAvg 不是简单按 client 样本数加权平均，它会先过滤掉空模型、再对每个参数张量单独加权，且权重默认用 len(client_dataset) —— 如果你用了 DataLoader 且 drop_last=True，实际参与训练的样本数可能少于原始数据集长度。

• 验证权重是否合理：重写 configure_fit 方法，在返回的 fit_ins 中打印 parameters 和 config["server_round"]，再比对 client 返回的 fit_res.metrics["num_examples"]
• 想强制等权平均？把 FedAvg 初始化时的 fraction_fit 和 min_fit_clients 设为 1.0 / 1，同时在 client 的 evaluate 中返回 {"num_examples": 1}（不推荐，仅用于调试）
• pytorch 模型注意：state_dict() 中的 BatchNorm2d.running_mean 等缓冲区默认不参与聚合，如需同步，得在 aggregate_fit 里手动处理，或换用 FedBN 策略

本地跑通后，一上 kubernetes 就连不上 server

K8s Service 的 ClusterIP 默认只在集群内可达，client pod 若不在同一 Namespace 或未正确配置 service-name.namespace.svc.cluster.local 地址，就会超时。

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• 优先用 NodePort 或 LoadBalancer 类型暴露 server，client 用宿主机 IP + 映射端口连接，避开 DNS 解析问题
• 确认 client pod 的网络策略（NetworkPolicy）没禁止 outbound 到 server 端口；用 kubectl exec -it client-pod -- telnet server-svc 8080 直接测连通性
• Flower client 启动时加 --log-level DEBUG，能看到底层 gRPC channel 的状态变化，比看 python 日志更能定位是 DNS、防火墙还是 TLS 问题

事情说清了就结束。Flower 表面封装多，实际每层抽象都带着约束——server/client 版本、gRPC 配置、权重计算逻辑、K8s 网络域，四个点里只要一个没对齐，就会卡在某个看似无关的报错里。