Zookeeper —— 初识

Posted 2021-02-14 zhengbin

什么是 Zookeeper

Zookeeper 是一个开放源代码的分布式协调服务，由雅虎创建，是 Google Chubby 的开源实现；

Zookeeper 是典型的分布式数据一致性的解决方案，分布式应用程序可以基于它来实现：数据发布/订阅、负载均衡、命名服务、分布式锁等；

Zookeeper 基本概念

集群角色：

Zookeeper 中有 Leader、Follower 和 Observer 三种角色，Leader 为客户端提供读和写服务，Follower 和 Observer 只提供读服务；

其中 Observer 不参与 Leader 过程，也不参与写操作的“过半写成功”的策略，所以增加 Observer 机器可以在不影响写性能的情况下增加读性能；

Leader：

事务请求的唯一调度和处理者，保证集群事务处理的顺序性；

集群内部各服务器的调度者；

Follower：

Follower 服务器是 ZK 集群状态的跟随者。

处理客户端非事务请求，转发事务请求给 Leader 服务器；

参与事务请求 Proposal 的投票；

参与 Leader 选举投票；

Observer：

ZK 3.3.0 引入的全新服务器角色；

观察 ZK 集群的最新状态变化并将这些状态变更同步过来。

对于非事务请求可以独立处理，但事务请求会转发给 Leader 服务器；

也不参与任何形式的投票，包括事务请求 Proposal 和 Leader 选举投票；

Observer 只提供非事务服务；

作用：在不伤害写性能的情况下扩展 ZK；

数据模型

文件系统

Zookeeper 也使用文件系统组织系统中存储的资源，结构如下所示：

• /

• /app1/c1

• /app1/c2

• /app1/c3

• /app2/...

其并没有文件和文件夹的概念，只有 Znode 概念，它既可以作为容器存储数据，也可以持有其他 Znode 形成父子关系；

ZNode（数据节点）

ZK 的视图结构和标准的 Unix 文件系统非常类似，如：/app1/c1

Znode 是 ZK 中数据的最小单元；

每个 ZNode 上都可以保存数据；

同时还可以挂载子节点，构成一个层次化的命名空间，称之为树；

ZXID（事务ID）

数据节点创建、删除、节点内容更新和客户端会话创建与失效等操作，都是事务操作；

每一个事务请求都会为其分配一个全局唯一的事务 ID，用 ZXID 表示，通常是 64 位数字；

ZNode 节点特性

节点类型

持久节点（persistent）

创建后一直存在于 ZK 服务器上，直到主动删除

持久顺序节点（persistent——sequential）

增加顺序的特性，每个父节点都会维护它的第一级子节点的顺序；

ZK 自动会给节点名加上一个数字后缀，后缀的上限是整型的最大值；

临时节点（ephemeral）

临时节点的生命周期和客户端的会话绑定，会话结束则节点消失；

临时节点不能有子节点，即临时节点只能作为叶子节点；

临时顺序节点（ephemeral_sequential）

增加了顺序特性；

节点状态

looking：

• 不确定 leader 状态（选主中）；

• 对外不提供服务；

following：

• 跟随者状态；

• 作为系统的从节点，接收主节点的更新并写入本地日志；

leading：

• 领导者状态；

• 作为系统的主节点，接收客户端更新，写入本地日志，并通知从节点复制；

observing：

• 观察者状态；

• 表示当前角色是 Observer，与 Follower 不同是不参与投票和选举；