ZooKeeper介绍

工作机制

Zookeeper是一个基于观察者模式设计的分布式服务管理框架,负责存储和管理数据,并且接受观察者的注册,一旦这些数据发生变化,ZooKeeper就将负责通知已经在ZooKeeper上注册的观察者做出相应的反应。


特点

  1. 一个领导者(Leader),多个跟随者(Follower)组成的集群;
  2. 集群中只要有 半数以上 节点存活,集群就能正常服务,所以ZooKeeper适合安装奇数台服务器
  3. 全局数据一致:每个Server都会保存一份相同的数据副本,Client无论连接到哪个Server,数据都是一致的。
  4. 更新请求顺序执行,来自同一个Client的更新请求按其发送顺序依次执行。
  5. 数据更新原子性,一次数据更新要么成功,要么失败。
  6. 实时性,在一定时间范围内,Client能读到最新数据。

ZooKeeper应用场景

1、统一配置管理

 分布式环境下,配置管理可以交由ZooKeeper实现。
  可将配置信息写入ZooKeeper上的一个Znode,然后各个客户端服务器监听这个Znode。一旦Zode中的数据被修改,ZooKeeper将通知各个客户端服务器。

2、统一集群管理

 分布式环境下,ZooKeeper可以实现实时监控节点的状态变化,然后各个客户端服务器监听这个Znode,一旦这个Zode中的数据被修改,ZooKeeper将会通知各个客户端服务器。

ZooKeeper选举机制

Zookeeper第一次启动时:
假设共有五台ZooKeeper服务器

(1)服务器1启动,发起一次选举。服务器1投自己一票。此时服务器1票数一票,不够半数以上(3票),选举无法完成,服务器1状态保持为
LOOKING;

(2)服务器2启动,再发起一次选举。服务器1和2分别投自己一票并交换选票信息:此时服务器1发现服务器2的myid比自己目前投票推举的(服务器1)
大,更改选票为推举服务器2。此时服务器1票数0票,服务器2票数2票,没有半数以上结果,选举无法完成,服务器1,2状态保持LOOKING

(3)服务器3启动,发起一次选举。此时服务器1和2都会更改选票为服务器3。此次投票结果:服务器1为0票,服务器2为0票,服务器3为3票。此时服
务器3的票数已经超过半数,服务器3当选Leader。服务器1,2更改状态为FOLLOWING,服务器3更改状态为LEADING;

(4)服务器4启动,发起一次选举。此时服务器1,2,3已经不是LOOKING状态,不会更改选票信息。交换选票信息结果:服务器3为3票,服务器4为
1票。此时服务器4服从多数,更改选票信息为服务器3,并更改状态为FOLLOWING;

(5)服务器5启动,同4一样当小弟。

Zookeeper非第一次启动时

注:
SID:服务器ID。用来唯一标识一台ZooKeeper集群中的机器,每台机器不能重复,和myid一致。
ZXID:事务ID。ZXID是一个事务ID,用来标识一次服务器状态的变更。在某一时刻,集群中的每台机器的ZXID值不一定完全一致,这和ZooKeeper服务器对于客户端“更新请求”的处理逻辑有关。
Epoch:每个Leader任期的代号。没有Leader时同一轮投票过程中的逻辑时钟值是相同的。每投完一次票这个数据就会增加

(1)当ZooKeeper集群中的一台服务器出现以下两种情况之一时,就会开始进入Leader选举:
• 服务器初始化启动。
• 服务器运行期间无法和Leader保持连接。
(2)而当一台机器进入Leader选举流程时,当前集群也可能会处于以下两种状态:
• 集群中本来就已经存在一个Leader。
对于第一种已经存在Leader的情况,机器试图去选举Leader时,会被告知当前服务器的Leader信息,对于该机器来说,仅仅需要和Leader机器建立连
接,并进行状态同步即可。
• 集群中确实不存在Leader。
假设ZooKeeper由5台服务器组成,SID分别为1、2、3、4、5,ZXID分别为8、8、8、7、7,并且此时SID为3的服务器是Leader。某一时刻,
3和5服务器出现故障,因此开始进行Leader选举。
SID为1、2、4的机器投票情况:(EPOCH, ZXID, SID) (EPOCH, ZXID, SID) (EPOCH, ZXID, SID)
(1, 8, 1) (1, 8, 2) (1, 7, 4)
选举Leader规则: ①EPOCH大的直接胜出 ②EPOCH相同,事务id大的胜出 ③事务id相同,服务器id大的胜出

posted @ 2021-09-24 15:58  阿伦啊  阅读(105)  评论(0编辑  收藏  举报