1、zookeeper一致性原理
一致性概念：强一致性、弱一致性、最终一致性
为了保证主从节点的数据一致性，Zookeeper 采用了 ZAB 协议，这种协议非常类似于一致性算法 Paxos和 Raft
什么是 ZAB
Zookeeper Atomic Broadcast，有效解决了 Zookeeper 集群崩溃恢复，以及主从同步数据的问题。
#ZAB 协议定义的三种节点状态
- Looking ：选举状态。
- Following ：Follower 节点（从节点）所处的状态。
- Leading ：Leader 节点（主节点）所处状态。
#最大 ZXID
最大 ZXID 也就是节点本地的最新事务编号，包含 epoch 和计数两部分。epoch 是纪元的意思，相当于 Raft 算法选主时候的 term。
#ZAB 的崩溃恢复
假如 Zookeeper 当前的主节点挂掉了，集群会进行崩溃恢复。ZAB 的崩溃恢复分成三个阶段：
Leader election
选举阶段，此时集群中的节点处于 Looking 状态。它们会各自向其他节点发起投票，投票当中包含自己的服务器 ID 和最新事务 ID（ZXID）。
接下来，节点会用自身的 ZXID 和从其他节点接收到的 ZXID 做比较，如果发现别人家的 ZXID 比自己大，也就是数据比自己新，那么就重新发起投票，投票给目前已知最大的 ZXID 所属节点。
每次投票后，服务器都会统计投票数量，判断是否有某个节点得到半数以上的投票。如果存在这样的节点，该节点将会成为准 Leader，状态变为 Leading。其他节点的状态变为 Following。
Discovery
发现阶段，用于在从节点中发现最新的 ZXID 和事务日志。或许有人会问：既然 Leader 被选为主节点，已经是集群里数据最新的了，为什么还要从节点中寻找最新事务呢？
这是为了防止某些意外情况，比如因网络原因在上一阶段产生多个 Leader 的情况。
所以这一阶段，Leader 集思广益，接收所有 Follower 发来各自的最新 epoch 值。Leader 从中选出最大的 epoch，基于此值加 1，生成新的 epoch 分发给各个 Follower。
各个 Follower 收到全新的 epoch 后，返回 ACK 给 Leader，带上各自最大的 ZXID 和历史事务日志。Leader 选出最大的 ZXID，并更新自身历史日志。
Synchronization
同步阶段，把 Leader 刚才收集得到的最新历史事务日志，同步给集群中所有的 Follower。只有当半数 Follower 同步成功，这个准 Leader 才能成为正式的 Leader。
自此，故障恢复正式完成。
#ZAB 的数据写入
Broadcast
ZAB 的数据写入涉及到 Broadcast 阶段，简单来说，就是 Zookeeper 常规情况下更新数据的时候，由 Leader 广播到所有的 Follower。其过程如下：
- 客户端发出写入数据请求给任意 Follower。
- Follower 把写入数据请求转发给 Leader。
- Leader 采用二阶段提交方式，先发送 Propose 广播给 Follower。
- Follower 接到 Propose 消息，写入日志成功后，返回 ACK 消息给 Leader。
- Leader 接到半数以上ACK消息，返回成功给客户端，并且广播 Commit 请求给 Follower
ZAB 协议既不是强一致性，也不是弱一致性，而是处于两者之间的单调一致性（顺序一致性）。它依靠事务 ID 和版本号，保证了数据的更新和读取是有序的。
2、zookeeper集群选举原理
zk的工作原理-选举流程
zk的核心原子广播，这个机制保证了各个Server之间的同步，实现这个机制的协议叫做Zab协议。Zab协议有两种模式，分别是恢复模式(选主)和广播模式(同步) .当服务器启动或者leader崩溃以后，Zab进入一个恢
复模式，当Leader被选举出来以后，然后进行同步模式。
zxid:是一个64位的数字，高32位是epoch, 用来标志leader关系是否改变了，每一次新的leader选出来以后，都会用有一个新的epoch。 低32位用来递增计数。zxid越大，表示数据越新。
serverid:给定服务器标志的1d。
Epoch:选举的轮数
当Leader崩溃或者Leader失去了大多数的follower, zk进入恢复模式，然后选出一个新的leader
zk选举算法两种，一种是基于basic paxos实现，一种是基于fast paxos算法实现的。zk系统默认的是fast
server在工作过程中的三个状态:
LOOKING:当前server不知道Leader是谁，正在寻找。
LEADING:当前setver就是刚选举出来的leader.
FOLLOWDING: leader已经选出来了，当前server正在和它同步 .
basic paxos流程:
1、选举线程由当前server发起选举的线程担任， 主要是对投票结果进行统计，并选出推荐的server
2、选举线程首先向所有的server发起一次询问(包括自己)
3、选举线程收到回复以后，验证是否是自己发起的询问(验证zxid是否一致)，然后获取对方的id,并存储到当前的询问对象列表里，最后获取对方提议的leader相关信息(myid, zxid) 。
4、收到所有的server回复以后，就计算出zxid最大的那个server,将这个server相关信息设置成下一个投票的server.
5、线程将当前的zxid最大的server设置成要推荐的leader,如果此时获胜的server获得n/2+1的server票数，这个server就获胜成为当前新的leader.
备注: server总数必须是奇数2n+1
来源：CSDN
作者：君悅黎心
链接：https://blog.csdn.net/qq_33522040/article/details/102556322