4,ZooKeeper原理

心已入冬 提交于 2020-02-26 23:16:04

 

1,ZooKeeper概述
··· 作用:
    · ZooKeeper是为分布式应用程序提供的一个分布式开源协调框架,是Hadoop和Hbase的重要组件;
    · 主要用于解决分布式集群中应用系统的一致性问题;
    · 提供了类似于Unix的节点树方式来存储数据;
    · 可用于维护和监控存储数据的状态变化,从而达到基于数据的集群管理;
    · 提供了一组原语(机器指令),以及java和C语言的接口。
··· 特点:
    · 也是一个分布式集群,一个领导者(leader),多个跟随者(follower)。
    · 集群中只要有半数节点存活,ZooKeeper集群就可以正常服务。
    · 全局数据一致性:每个server都会保存一份相同到的副本,无论client连接哪个server,数据都是一样的。
    · 原子性:一次数据的更新,要么成功要么失败。
    · 数据的实时性:在一定时间范围内,client能够读取到最新的数据。
··· 数据模型:
    · ZooKeeper中的数据模型与Unix中的文件系统类似都是树形结构。在这个系统中没有文件和目录,而是采用节点                    (node)的概念,在这里是 znode;znode既可以保存数据,类似于文件;也可以保存其他znode,类似于目录。
    · 一个znode最多存储 1M的数据。
··· 应用场景:
    · 同一配置管理
    · 同一集群管理
    · 节点动态上下线感知
    · 软负载均衡
    · 分布式锁
    · 分布式队列
 
2,安装配置
··· 安装
    · 把ZooKeeper-3.4.14.tar.gz解压到 /opt/app/中。
    · 配置ZooKeeper环境变量。
··· 配置
    · 修改zoo.cfg文件:从conf/zoo_sample.cfg中复制一份。
    · 配置dataDir
    · 配置三个服务器的server.id,并在相应的dataDir下新建一个myid文件,内容为相应的id。
 
3,基本命令
··· zkServer.sh start :服务端命令
    · start 启动
    · stop 关闭
    · status 状态
··· zkCli.sh [-server] [ip:port]:启动客户端
    · 客户端常用命令:ls、get、set、quit、delete、create(创建时必须写入内容)
 
4,ZooKeeper工作原理
··· 选举机制
    · 基于节点在半数以上才能正常服务的要求,ZooKeeper适合安装在奇数台机器上。
    · ZooKeeper没有在配置中指定leader和follower,而是通过选举机制来选取一个leader,其他的为follower。
    · 选举时的权重:逻辑时钟(Epoch):已有票数 > 数据Id(zxid):保存的最新数据id最大 > 服务器Id(server.id)
··· 监听原理
    · 源码实现是观察者模式
    · 1,首先要有一个main线程,在main线程中创建ZooKeeper客户端。
    · 2,ZooKeeper客户端会创建两个线程,listener负责监听,connect负责网络连接通信。
    · 3,connect线程将注册的监听事件发送给ZooKeeper,ZooKeeper将这个监听事件添加到事件列表中。
    · 4,ZooKeeper监听到有数据或路径变化时,就会将这个消息发送给 listener线程。
    · 5,listener线程内部调用了 process()方法。
    · 用途:监听节点数据的变化;监听节点增减的变化。

 

 

··· 写数据流程
    · client向ZooKeeper中的Server1写数据时,如果Server1不是leader,则把请求转发给 leader。
    · leader会将请求广播给所有server,各个server写成功后就会通知leader。
    · 当leader收到半数以上的server写成功的通知后,就说明写成功了。
    · 成功后leader会通知Server1,Server1再通知client,这时写操作就算成功了。
    

 

 

 
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