[Zookeeper系列001] Zookeeper介绍

我不是女神ヾ 2024-02-18 23:27 46阅读 0赞

官网：http://zookeeper.apache.org/  
源码：https://github.com/apache/zookeeper

**角色：**

**Leader：** Leader 作为整个 ZooKeeper 集群的主节点，负责响应所有对 ZooKeeper 状态变更的请求。 它会将每个状态更新请求进行排序和编号，以便保证整个集群内部消息处理的 FIFO，写操 作都走 leader

**Follower ：** Follower 的逻辑就比较简单了。除了响应本服务器上的读请求外，follower 还要处理 leader 的提议，并在 leader 提交该提议时在本地也进行提交。 另外需要注意的是， leader 和 follower 构成 ZooKeeper 集群的法定人数，也就是说，只有他们才参与新 leader 的选举、响应 leader 的提议。

**Zookeeper特性：** Zookeeper 是一个由多个 server 组成的集群 一个 leader，多个 follower 每个 server 保存一份数据副本  
全局数据一致  
分布式读 follower，写由 leader 实施 更新请求转发，由 leader 实施 更新请求顺序进行，来自同一个 client 的更新请求按其发送顺序依次执行 数据更新原子性，一次数据更新要么成功，要么失败 全局唯一数据视图，client 无论连接到哪个 server，数据视图都是一致的 实时性，在一定事件范围内，client 能读到最新数据

**Session 会话：** 客户端会话，客户端和服务端建立一个 TCP 长连接 org.apache.zookeeper.ClientCnxn

**节点类型：**  
2 大类、四种类型 持久、临时、持久有序、临时有序  
PERSISTENT 持久类型，如果不手动删除 是一直存在的  
PERSISTENT\_SEQUENTIAL  
EPHEMERAL 临时 客户端 session 失效就会随着删除节点 没有子节点 EPHEMERAL\_SEQUENTIAL 有序 自增

**顺序号：**  
创建 znode 时设置顺序标识，znode 名称后会附加一个值 顺序号是一个单调递增的计数器，由父节点维护 在分布式系统中，顺序号可以被用于为所有的事件进行全局排序，这样客户端可以通过顺 序号推断事件的顺序

ACL(Access Control List)

org.apache.zookeeper.ZooDefs  
**内置的 ACL schemes：**

world：默认方式，相当于全世界都能访问  
    auth：代表已经认证通过的用户(cli 中可以通过 addauth digest user:pwd 
    来添加当 前上下文中的授权用户) 
    digest：即用户名:密码这种方式认证，这也是业务系统中最常用的  
    ip：使用 Ip 地址认证

**ACL 支持权限：**

CREATE: 能创建子节点  
    READ：能获取节点数据和列出其子节点  
    WRITE: 能设置节点数据 
    DELETE: 能删除子节点  
    ADMIN: 能设置权限

**Watcher:监听**

**ZAB 协议**：Zookeeper 的核心是原子广播，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，它们分别是恢复模式和广 播模式。当服务启动或者在领导者崩溃后，Zab 就进入了恢复模式，当领导者被选举出 来，且大多数 server 的完成了和 leader 的状态同步以后，恢复模式就结束了。状态同步保 证了 leader 和 server 具有相同的系统状态。一旦 leader 已经和多数的 follower 进行了状态 同步后，他就可以开始广播消息了，即进入广播状态。 这时候当一个 server 加入 zookeeper 服务中，它会在恢复模式下启动，发现 leader，并和 leader 进行状态同步。待到同步结束，它也参与消息广播。

Zookeeper 服务一直维持在 Broadcast 状态，直到 leader 崩溃了或者 leader 失去了大部分的 followers 支持。 广播模式需要保证 proposal 被按顺序处理，因此 zk 采用了递增的事务 id 号(zxid)来保证。 所有的提议(proposal)都在被提出的时候加上了 zxid。实现中 zxid 是一个 64 为的数字，它 高 32 位是 epoch 用来标识 leader 关系是否改变，每次一个 leader 被选出来，它都会有一 个新的 epoch。低 32 位是个递增计数。 当 leader 崩溃或者 leader 失去大多数的 follower，这时候 zk 进入恢复模式，恢复模式需要 重新选举出一个新的 leader，让所有的 server 都恢复到一个正确的状态。

**Leader 选举**：  
LOOKING, FOLLOWING, LEADING, OBSERVING

**总结：**  
Zookeeper 是一个有上下级关系（Leader、follower、Observer ）的集群。  
客户端链接 zookeeper 集群是通过 Seesion 链接(TCP 长链接)。  
客户端链接以后可以对节点(存储在 zookeeper 上 znode)增删改查。  
Znode 有四种类型：临时、临时有序、持久、持久有序 对（znode）节点  
做增删改查时我们可以监控其动作（Watcher 机制）还可以对节点设置权 限访问。