Zookeeper 学习Zookeeper 原理概述

Posted 2020-12-21 wdh01

1、Zookeeper 内部选举机制

1. 半数机制：集群中半数以上机器存活，集群可用。所以Zookeeper适合安装奇数台服务器。
2. Zookeeper虽然在配置文件中并没有指定Master和Slave。但是，Zookeeper工作时，是有一个节点为Leader，其他则为Follower，Leader是通过内部的选举机制临时产生的。
3. 以一个简单的例子来说明整个选举的过程。

　　假设有五台服务器组成的Zookeeper集群，它们的id从1-5，同时它们都是最新启动的，也就是没有历史数据，在存放数据量这一点上，都是一样的。假设这些服务器依序启动，来看看会发生什么，如下图所示

 

 

 

（1）服务器1启动，此时只有它一台服务器启动了，它发出去的报文没有任何响应，所以它的选举状态一直是LOOKING状态。

（2）服务器2启动，它与最开始启动的服务器1进行通信，互相交换自己的选举结果，由于两者都没有历史数据，所以id值较大的服务器2胜出，但是由于没有达到超过半数以上的服务器都同意选举它(这个例子中的半数以上是3)，所以服务器1、2还是继续保持LOOKING状态。

（3）服务器3启动，根据前面的理论分析，服务器3成为服务器1、2、3中的老大，而与上面不同的是，此时有三台服务器选举了它，所以它成为了这次选举的Leader。

（4）服务器4启动，根据前面的分析，理论上服务器4应该是服务器1、2、3、4中最大的，但是由于前面已经有半数以上的服务器选举了服务器3，所以它只能接收当小弟的命了。

（5）服务器5启动，同4一样当小弟。

2、节点类型

持久（Persistent）：客户端和服务器端断开连接后，创建的节点不删除
短暂（Ephemeral）：客户端和服务器端断开连接后，创建的节点自己删除

 

 

 

 

• 持久化目录节点：客户端与Zookeeper断开连接后，该节点依旧存在；
• 持久化顺序编号目录节点：客户端与Zookeeper断开连接后，该节点依旧存在，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号；
• 临时目录节点：客户端与Zookeeper断开连接后，该节点被删除；
• 临时顺序编号目录节点：客户端与Zookeeper断开连接后，该节点被删除，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号；

3、监听原理

监听方法：

1. 首先要有一个main()线程;
2. 在main线程中创建Zookeeper客户端，这时就会创建两个线程，一个负责网络连接通信（connet），一个负责监听（listener）;
3. 通过connect线程将注册的监听事件发送给Zookeeper;
4. 在Zookeeper的注册监听器列表中将注册的监听事件添加到列表中;
5. Zookeeper监听到有数据或路径变化，就会将这个消息发送给listener线程;
6. listener线程内部调用了process()方法;

常见监听：

1. 监听节点数据的变化 get path [watch]
2. 监听子节点增减的变化  ls path [watch]

 

 

 

4、写数据流程

 

 

1. Client 向 ZooKeeper 的 Server1 上写数据，发送一个写请求。
2. 如果Server1不是Leader，那么Server1 会把接受到的请求进一步转发给Leader，因为每个ZooKeeper的Server里面有一个是Leader。这个Leader 会将写请求广播给各个Server，比如Server1和Server2，各个Server写成功后就会通知Leader。
3. 当Leader收到大多数 Server 数据写成功了，那么就说明数据写成功了。如果这里三个节点的话，只要有两个节点数据写成功了，那么就认为数据写成功了。写成功之后，Leader会告诉Server1数据写成功了。
4. Server1会进一步通知 Client 数据写成功了，这时就认为整个写操作成功。