Zookeeper中的Raft

太过爱你忘了你带给我的痛 2021-11-02 14:02 258阅读 0赞

Zookeeper简介：

ZooKeeper是一个分布式协调服务，可用于服务发现、分布式锁、分布式领导选举、配置管理等。

这一切的基础，都是ZooKeeper提供了一个类似于Linux文件系统的树形结构（可认为是轻量级的内存文件系统，但只适合存少量信息，完全不适合存储大量文件或者大文件），同时提供了对于每个节点的监控与通知机制。

既然是一个文件系统，就不得不提ZooKeeper是如何保证数据的一致性的。本节将将介绍ZooKeeper如何保证数据一致性，如何进行领导选举，以及数据监控/通知机制的语义保证。

Zookeeper中的共识机制是一种改进型的Raft协议。称为ZAB协议。

Zab 协议分为三大块：

\* 广播（boardcast）：Zab 协议中，所有的写请求都由 leader 来处理。正常工作状态下，leader 接收请求并通过广播协议来处理。

\* 恢复（recovery）：当服务初次启动，或者 leader 节点挂了，系统就会进入恢复模式，直到选出了有合法数量 follower 的新 leader，然后新 leader 负责将整个系统同步到最新状态。

\* 选举（Election）：Zab通过消息版本号选举出Leader来负责所在区域的写入工作

选举：

成为 leader 的条件

选epoch最大的

epoch相等，选 zxid 最大的

epoch和zxid都相等，选择server id最大的（就是我们配置data目录下的myid）

节点在选举开始都默认投票给自己，当接收其他节点的选票时，会根据上面的条件更改自己的选票并重新发送选票给其他节点，当有一个节点的得票超过半数，该节点会设置自己的状态为 leading，其他节点会设置自己的状态为 following。

恢复：

这一阶段 follower 发送它们的 lastZixd 给 leader，leader 根据 lastZixd 决定如何同步数据。这里的实现跟前面 Phase 2 有所不同：Follower 收到 TRUNC 指令会中止 L.lastCommittedZxid 之后的提议，收到 DIFF 指令会接收新的提议。

广播：

广播的过程实际上是一个简化的二阶段提交过程：

1. Leader 接收到消息请求后，将消息赋予一个全局唯一的 64 位自增 id，叫做：zxid，通过 zxid 的大小比较即可实现因果有序这一特性。

2. Leader 通过先进先出队列（通过 TCP 协议来实现，以此实现了全局有序这一特性）将带有 zxid 的消息作为一个提案（proposal）分发给所有 follower。

3. 当 follower 接收到 proposal，先将 proposal 写到硬盘，写硬盘成功后再向 leader 回一个 ACK。

4. 当 leader 接收到合法数量的 ACKs 后，leader 就向所有 follower 发送 COMMIT 命令，同事会在本地执行该消息。

5. 当 follower 收到消息的 COMMIT 命令时，就会执行该消息

转载于:https://www.cnblogs.com/wanglao/p/11162549.html

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