10、zookeeper的leader选举

leader选举

服务器状态

• looking：寻找leader状态。当服务器处于该状态时，它会认为当前集群中没有leader，因此需要进入leader选举状态

• following：跟随着状态。表明当前服务器角色是follower

• observing：观察者状态。表明当前服务器角色是observer

分为两种选举，服务器启动时的选举和服务器运行时期的选举

 

服务器启动时期的leader选举

在集群初始化节点，当有一台服务器server1启动时，其单独无法进行和完成leader选举，当第二台服务器server2启动时，此时两台及其可以相互通信，每台及其都试图找到leader，于是进入leader选举过程。选举过程如下：

　　myid：配置集群时的服务id ，server.x

 

 

1. 每个server发出一个投票。由于是初始状态，server1和server2都会将自己作为leader服务器来进行投票，每次投票都会包含所推举的myid和zxid，使用(myid，zxid)，此时server1的投票为(1，0)，server2的投票为(2，0)，然后各自将这个投票发给集群中的其它机器

2. 集群中的每台服务器都接收来自集群中各个服务器的投票

3. 处理投票。针对每一个投票，服务器都需要将别人的投票和自己的投票进行pk，规则如下

   • 优先检查zxid。zxid比较大的服务器优先作为leader(zxid较大者保存的数据更多)

   • 如果zxid相同。那么就比较myid。myid较大的服务器作为leader服务器

     对于Server1而言，它的投票是(1，0)，接收Server2的投票为(2，0)，首先会比较两者的zxid，均为0，再比较myid，此时server2的myid最大，于是更新自己的投票为(2，0)，然后重新投票，对于server2而言，无需更新自己的投票，只是再次向集群中所有机器发出上一次投票信息即可

4. 统计投票。每次投票后，服务器都会统计投票信息，判断是否已经有过半机器接受到相同的投票信息，对于server1、server2而言，都统计出集群中已经有两台机器接受了(2，0)的投票信息，此时便认为已经选举出了leader

5. 改变服务器状态。一旦确定了leader,每个服务器就会更新自己的状态，如果是follower，那么就变更为following，如果是leader，就变更为leading

举例：如果我们有三个节点的集群，1，2，3，启动 1 和 2 后，2 一定会是 leader，3 再加入不会进行选举，而是直接成为follower—— 仔细观察 一台zk无法集群，没有leader

 

 

服务器运行时期选举(这个与原子广播很重要)

在zookeeper运行期间，leader与非leader服务器各司其职，即使当有非leader服务器宕机或者新加入，此时也不会影响leader，但是一旦leader服务器挂了，那么整个集群将暂停对外服务，进入新一轮leader选举，其过程和启动时期的leader选举过程基本一致

假设正在运行的有server1、server2、server3三台服务器，当前leader是server2，若某一时刻leader挂了，此时便开始Leader选举。选举过程如下

1. 变更状态。leader挂后，余下的服务器都会将自己的服务器状态变更为looking，然后开始进入leader选举过程

2. 每个server发出一个投票。在运行期间，每个服务器上的zxid可能不同，此时假定server1的zxid为122，server3的zxid为122，在第一轮投票中，server1和server3都会投自己，产生投票(1，122)，(3，122)，然后各自将投票发送给集群中所有机器

3. 接收来自各个服务器的投票。与启动时过程相同

4. 处理投票。与启动时过程相同，此时，server3将会成为leader

5. 统计投票。与启动时过程相同

6. 改变服务器的状态。与启动时过程相同