Zookeeper-基本概念

Posted zhangblearn

tags:

篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Zookeeper-基本概念相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

  ZooKeeper是一个分布式的,开放源码的分布式应用程序协调服务,它包含一个简单的原语集,分布式应用程序可以基于它实现同步服务,配置维护和命名服务等。在分布式应用中,由于工程师不能很好地使用锁机制,以及基于消息的协调机制不适合在某些应用中使用,因此需要有一种可靠的、可扩展的、分布式的、可配置的协调机制来统一系统的状态。Zookeeper的目的就在于此。

 

角色:

  1、Leader(领导者):负责进行投票的发起和决议,更新系统状态

  2、Learner(学习者):包含Follower(跟随者)和Observer(观察者)

    Follower:接收客户端请求并向客户端返回结果,在选主过程中参与投票

    Observer:接收客户端连接,将写请求转发给Leader节点。但Observer不参与投票,只同步leader的状态。其目的是为了扩展系统,提高读取速度

  3、Client(客户端):请求发起方

系统模型:

  技术分享图片

 

设计目的:

  1、最终一致性:client不论连接到哪个server,展示给它都是同一个视图。这是Zookeeper最重要的性能。

  2、可靠性:具有简单、健壮、良好的性能,如果消息被一台服务器接受,那么它将被所有的服务器接受。

  3、实时性:Zookeeper保证客户端将在一个时间间隔范围内获得服务器的更新信息,或者服务器失效的信息。但由于网络延时等原因,Zookeeper不能保证两个客户端能同时得到刚更新的数据。如果需要最新数据,应该在读数据之前调用sync()接口。

  4、等待无关(wait-free):慢的或失效的client不得干预快速的client的请求,使得每个client都能有效的等待。

  5、原子性:更新只能成功或失败,没有中间状态。

  6、顺序性:包括全局有序和偏序两种。全局有序指如果在一台服务器上消息a在消息b前发布,则在所有的Server上消息a都在消息b前被发布;偏序是指如果一个消息b在消息a后被同一个发送者发布,a必将排在b前面。

 

工作原理:

  Zookeeper的核心是原子广播,该机制保证了各个Server之间的同步。通过Zab协议实现这个机制。

  Zab协议有两种模式,分别是恢复(选主)模式和广播(同步)模式。当服务启动或在领导者崩溃后,Zab进入恢复模式,当领导者被选举出来,且大多数Server完成了和Leader的状态同步后,恢复模式结束。状态同步保证了Leader和Server具有相同的系统状态。

  为了保证事物的顺序一致性,zookeeper采用递增的事务id号(zxid)来标识事务。所有提议(proposal)都在被提出的时候加上了zxid。实现中zxid是一个64位的数字,它高32位epoch用来标识leader关系是否改变,每一个leader被选出来,都会有一个新的epoch,标识当前属于那个leader的统治时期。低32位用于递增计数。

  每个Server在工作过程中有三种状态:

  LOOKING:当前Server不知道Leader是谁,正在搜寻

  LEADING:当前Server即为选举出来的Leader

  FOLLOWING:Leader已经选举出来,当前Server与之同步

 

以上是关于Zookeeper-基本概念的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

ZooKeeper基本概念

ZooKeeper的基本概念

zookeeper基本概念和功能

1ZooKeeper 基本概念使用方法实践场景

颗粒归仓--Zookeeper基本概念

Zookeeper的基本概念和重要特性