zookeeper概述

zookeeper定義

zookeeper是一個開源的分布式的，為分布式框架提供協調服務的Apache專案

zookeeper作業機制

zookeeper從設計模式角度來理解：是一個基于觀察者模式設計的分布式服務管理框架，它負責存盤和管理大家都關心的資料，然后接收觀察者的注冊，一旦這些資料的狀態發生變化，zookeeper將負責通知已經在zookeeper上注冊的哪些觀察者做出相應的反應，也就是說zookeeper=檔案系統+通知機制

zookeeper特點

1.zookeeper：一個領導者（leader），多個跟隨者（follower）組成的集群
2.zookeeper集群中只要有半數以上節點存活，zookeeper集群就能正常服務，所以zookeeper適合安裝奇數臺服務器
3.全域資料一致：每個server保存一份相同的資料副本，client無論連接到哪個server，資料都是一致的
4.更新請求順序執行，來自同一個client的更新請求按其發送順序依次執行，即先進先出
5.資料更新原子性，一次資料更新要么成功，要么失敗
6.實時性，在一定時間范圍內，client能讀到最新資料

zookeeper資料結構

zookeeper資料模型與linux檔案系統很類似，整體上可以看做一棵樹，每個節點稱作一個znode，每一個znode默認能夠存盤1MB的資料，每個znode都可以通過其路徑唯一標識

zookeeper應用場景

提供的服務包括：統一命名服務，統一配置管理，統一集群管理，服務器節點動態上下線，軟負載均衡

統一命名服務	在分布式環境下，經常需要對應用服務進行統一命名，便于辨識，例如：IP不容易記住，而域名容易記住，
統一配置管理	（1）在分布式環境下，組態檔同步非常常見，一般要求一個集群中，所有節點的配置資訊是一致的，比如kafka集群，對組態檔修改后，希望能夠快速同步到各個節點上
	（2）配置管理可交由zookeeper實作，可將配置資訊寫入zookeeper上的一個znode，各個客戶端服務器監聽這個znode，一旦znode中的資料被修改，zookeeper將通知各個客戶端服務器
統一集群管理	（1）分布式環境中，實作掌握每個節點的狀態是必要的，可根據節點實時狀態做出一些調整
	（2）zookeeper可以實作實時監控節點狀態變化，可將節點資訊寫入zookeeper上的一個znode，監聽這個znode可獲取它的實時狀態變化
服務器動態上下線	客戶端能實時洞察到服務器上下線的變化
軟負載均衡	在zookeeper中記錄每天服務器的訪問數，讓訪問數最少的服務器去處理最新的客戶端請求

zookeeper選舉機制

第一次啟動選舉機制（5臺）

1.服務器1啟動，發起一次選舉，服務器1投自己一票，此時服務器1票數一票，不夠半數以上（3票），選舉無法完成，服務器1狀態保持為looking
2.服務器2啟動，再發起一次選舉，服務器1和服務器2分別投自己一票并交換選票資訊，此時服務器1發現服務器2的myid比自己目前投票推舉服務器1的大，更改選票為推舉服務器2.此時服務器1票數0票，服務器2票數2票，沒有半數以上，選舉無法完成，服務器1,2狀態保持looking
3.服務器3啟動，發起一次選舉，此時服務器1和2都會更改選票為服務器3.此時投票結果：服務器1為0票，服務器2為0票，服務器3為3票，此時服務器3的票數已經超過半數，服務器3當選為leader，服務器1,2更改狀態為following，服務器3更改狀態為leading
4.服務器4啟動，發起一次選舉，此時服務器1,2，3已經不是looking狀態，不會更改選票資訊，交換選票資訊結果:服務器3位3票，服務器4位1票，此時服務器4服從多數，更改選票資訊為服務器3，并更改狀態為following
5.服務器5啟動，同4一樣

非第一次啟動選舉機制

1.當zookeeper集群中的一臺服務器出現以下兩種情況之一時，就會開始進入leader選舉
1）服務器初始化啟動
2）服務器運行期間無法和leader保持連接

2.而當一臺機器進入leader選舉流程時，當前集群也可能會處于以下兩種狀態
1）集群中本來就已經存在一個leader
對于已經leader的情況，機器試圖去選舉leader時，會被告知當前服務器的leader，對于該機器來說，僅僅需要和leader機器建立連接，并進行狀態同步即可
2）集群中確定不存在leader
假設zookeeper由5臺服務器組成，SID分別為1,2，3,4，5，zxid分別為8,8，8,7,7，并且此時sid為3的服務器為leader，某一時刻，3和5服務器出現故障，因此開始進行leader選舉
選舉leader規則：
1.epoch大的直接勝出
2.epoch相同，事務id大的勝出
3.事務id相同，服務器id大的勝出
所以，3和5故障后，2會成為leader

zookeeper集群部署

環境準備：
3臺服務器做zookeeper集群
192.168.146.41
192.168.146.10
192.168.146.11

在這里插入圖片描述

#!/bin/bash
#chkconfig:2345 20 90
#description: zookeeper service Control script
ZK_HOME='/usr/local/zookeeper-3.5.7'
case $1 in
start)
echo "---------- zookeeper 啟動----------"
$ZK_HOME/bin/zkServer.sh start
;;
stop)
echo "---------- zookeeper 停止----------"
$ZK_HOME/bin/zkServer.sh stop
;;
restart)
echo "---------- zookeeper重啟 ----------"
$ZK_HOME/bin/zkServer.sh restart
;;
status)
echo "---------- zookeeper 狀態---"
$ZK_HOME/bin/zkServer.sh status
;;
*)
echo "Usage: $0 {start|stop|restart|status}"
esac
~

在這里插入圖片描述

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