【zookeeper】——消息广播，崩溃恢复

待我称王封你为后i 2022-05-12 21:48 379阅读 0赞

zookeeper大概流程  
![这里写图片描述][70]  
zab协议  
根据zab协议实现分布式系统数据一致性，zab核心将所有写操作的请求都转换为事物(proposal)。Leader节点再数据写完之后，将向所有follower节点发送数据广播请求，等待所有follower响应。在zab协议中只要有半数以上follower反馈即可。leader节点就会向所有follower服务器发送commit消息。即将leader节点上的数据同步到follower节点上。  
ZAB协议要求每个leader都要经历三个阶段，即发现，同步，广播。  
发现：即要求zookeeper集群必须选择出一个leader进程，同时leader会维护一个follower可用列表。将来客户端可以这follower中的节点进行通信。  
同步：leader要负责将本身的数据与follower完成同步，做到多副本存储。这样也是体现了CAP中高可用和分区容错。follower将队列中未处理完的请求消费完成后，写入本地事物日志中。  
广播：leader可以接受客户端新的proposal请求，将新的proposal请求广播给所有的follower。  
![这里写图片描述][70 1]  
两种方式1、消息广播，2、崩溃恢复模式  
广播模式  
zookeeper中消息广播的具体步骤如下：  
4.1. 客户端发起一个写操作请求  
4.2. Leader服务器将客户端的request请求转化为事物proposql提案，同时为每个proposal分配一个全局唯一的ID，即ZXID。  
4.3. leader服务器与每个follower之间都有一个队列，leader将消息发送到该队列  
4.4. follower机器从队列中取出消息处理完(写入本地事物日志中)毕后，向leader服务器发送ACK确认。  
4.5. leader服务器收到半数以上的follower的ACK后，即认为可以发送commit  
4.6. leader向所有的follower服务器发送commit消息  
zookeeper采用ZAB协议的核心就是只要有一台服务器提交了proposal，就要确保所有的服务器最终都能正确提交proposal。这也是CAP/BASE最终实现一致性的一个体现。  
leader服务器与每个follower之间都有一个单独的队列进行收发消息，使用队列消息可以做到异步解耦。leader和follower之间只要往队列中发送了消息即可。如果使用同步方式容易引起阻塞。性能上要下降很多。  
崩溃恢复

zookeeper集群中为保证任何所有进程能够有序的顺序执行，只能是leader服务器接受写请求，即使是follower服务器接受到客户端的请求，也会转发到leader服务器进行处理。  
如果leader服务器发生崩溃，则zab协议要求zookeeper集群进行崩溃恢复和leader服务器选举。  
ZAB协议崩溃恢复要求满足如下2个要求：  
3.1. 确保已经被leader提交的proposal必须最终被所有的follower服务器提交。  
3.2. 确保丢弃已经被leader出的但是没有被提交的proposal。  
根据上述要求，新选举出来的leader不能包含未提交的proposal，即新选举的leader必须都是已经提交了的proposal的follower服务器节点。同时，新选举的leader节点中含有最高的ZXID。这样做的好处就是可以避免了leader服务器检查proposal的提交和丢弃工作。  
leader服务器发生崩溃时分为如下场景：  
5.1. leader在提出proposal时未提交之前崩溃，则经过崩溃恢复之后，新选举的leader一定不能是刚才的leader。因为这个leader存在未提交的proposal。

5.2 leader在发送commit消息之后，崩溃。即消息已经发送到队列中。经过崩溃恢复之后，参与选举的follower服务器(刚才崩溃的leader有可能已经恢复运行，也属于follower节点范畴)中有的节点已经是消费了队列中所有的commit消息。即该follower节点将会被选举为最新的leader。剩下动作就是数据同步过程。  
![这里写图片描述][70 2]

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