Zookeeper简介、原理与常用操作

Zookeeper简介 1. zookeeper概述

注：文章中的zookeeper简称zk

1.1.zk简介:

一个分布式开源协调服务框架。用来解决分布式集群应用系统的一致性问题。

1.2.zk特点：

· 一个领导者（leaer)，多个跟随者(follower)。

· 只要半数以上节点存活，zk集群就能正常服务。

· 全局数据一致性，client无论连接到那个server，数据都是一致的。

· 更新请求顺序进行，同一client的更新请求按其发送顺序依次执行。

· 数据更新的原子性，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能读到最新数据。

1.3.zk的数据模型

层次化的树形结构，没有文件和目录而是统称为节点（znode），znode同时兼任了文件和目录的功能。所有的znode构成了层次化的命名空间，是高可用特征的文件系统。

注：zk一般是用来实现协调而不是直接提供存储服务的，这些协调服务一般都是小数据文件，因此znode的存储大小一个被限制在1MB以内。
	并且每个znode都可以通过路径唯一标识

2.Zookeeper工作原理 2.1选举制度

· 由于半数以上节点的要求，zk适合装在奇数节点上。

· zk通过默认机制FastLeaderElection在内部节点中来选举一个leader，其余节点作为follower。

2.1.1选举制度 三 四 概念

三：

服务器id ：serverid
服务器编号，编号越大在算法中的权重越大

​ 我们曾创建过一个zkdata文件夹在myid中写入的数字就是我们自己设置的编号

数据id： zxid
存放的最大数据ID，值越大说明数据越新，在选举中的权重越大

​ 一般是相同的，出现网络波动有可能导致某follower没有收到数据导致数据id偏小

逻辑时钟： Epoch
即服务器参加投票的次数

​ 一般相同，当有几台主机长期运行，而引入新节点没有参与过投票逻辑时钟就会很小

优先级：Epoch>zxid>servereid

四：

LOOKING:竞选状态
遵循三号原则

FOLLOWING：随从状态，同步leader状态，参与选票
leader选举出来后，后来进入的会直接将票投给leader，不会考虑自己的权重

OBSERVING:观察状态，同步leader状态，不参与选票
主要作用是在zookeeper访问量较大时，增入进来能够独立进行客户端非事务(读操作)处理，对于事务请求，则会转发给leader服务器进行处理。不会参与任何形式的投票。

LEADER：领导者状态
· 集群工作的核心

3.Zookeeper的监听机制 3.1监听事件

nodedatachanged #节点数据改变

nodecreate #节点创建事件

nodedelete #节点删除事件

nodechildrenchanged #子节点改变事件

3.2监听的使用

注：监听事件依赖于文件管理系统

stat path [watch] 查看节点状态
ls path [watch]
ls2 path [watch]
get path [watch]
#只要带有watch字样的都是监听事件

举个栗子：

ls /test watch

然后我们尝试创建子节点

create /test/tt abc

此时便会触发监听

WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeChildrenChanged path:/test

注：触发事件被建立之后，只能被触发一次。

4.Zookeeper的写数据流程

①Client向Zookeeper的server1写数据发送一个写请求；

②如果server1不是leader，那么server1会把请求进一步转发给leader；

③这个leader会将写请求广播给所有server；

④各个server 写成功后就会通知leader；

⑤当leader收到半数以上的server写成功的通知，就说明数据写成功了。写成功后，leader会告诉server1 数据写成功了

⑥server1会进一步通知Client数据写成功了。这时就认为整个写操作成功。

5.Zookeeper客户端操作 5.1客户端的命令 5.1.1连接客户端

默认连接：
zkCli.sh
#默认连接的是localhost：2181本地的zookeeper服务器

指定服务器连接：
zkCli.sh -server master:2181
例：连接主机名为august02的2号主机
zkCli.sh -server august02

5.1.2常见命令

1. ls – 查看某个目录包含的所有文件
   注：zk没有相对路径的概念,ls后需要接绝对路径

ls /path

2. ls2 – 查看某个目录包含的所有文件，与ls不同的是会查看到time、version等更详细的信息

3. create – 创建znode，并设置初始内容

   create -e 创造短暂类型的节点

create /test “my test”
#必须要指定文件存储的内容
create -e /my/a "lueluelue"
#随着创建节点客户端的断开，创建的节点会被删除，可以用来作为服务上下线的感知

4. get – 获取znode的数据

get /test

5. set – 修改znode内容

set /my/b "LALALA"

6. delete – 删除znode

delete /my/a

7. quit – 退出客户端

8. help – 帮助命令