Zookeeper概述

Posted 2022-02-01 deepinthought

一、前言

在“网络是不可靠的”这一前提下，分布式系统开发需要解决如下四个问题：

• 客户端如何访问众多服务？
  ?解决方案：服务聚合，使用API网关

• 服务于服务之间如何通信？
  ?解决方案：
  ??同步通讯：HTTP（Apache http client）、 RPC（Dubbo、Apache Thrift、gRPC）
  ??异步通讯：消息队列（Kafka Rabbitmq Rockermq）

• 众多服务，如何进行管理（实现高可用、高并发、高性能）？
  ?解决方案：服务治理，采用服务注册与发现，包括
  ??基于客户端的服务注册与发现：Apache Zookeeper
  ??基于服务端的服务注册于发现：Netflix Eureka

• 服务挂了怎么办？
  ?解决方案：重试机制、服务熔断、服务降级、服务限流

目前流行的微服务架构解决方案：

• Spring Boot + Spring Cloud
• Spring Boot + Dubbo + Zookeeper

二、Zookeeper是什么？

2.1、Zookeeper简介

??ZooKeeper是一个开放源代码的分布式协调服务，由知名互联网公司雅虎创建，是Google Chubby的开源实现。ZooKeeper的设计目标是将那些复杂且容易出错的分布式一致性服务封装起来，构成一个高效可靠的原语集，并以一系列简单易用的接口提供给用户使用。

2.2、Zookeeper本质

??分布式锁：在同一台JVM上使用多线程异步的方式实现对临界资源的访问，而在分布式系统中为了防止多个进程之间相互干扰，需要使用分布式协调技术。
??分布式协调技术：主要用来解决分布式环境当中多个进程之间的同步控制，保证各个进程有序的访问某些临界资源，防止造成“脏数据“。
??分布式协调技术的核心就是实现分布式锁。
??ZooKeeper是分布式协调服务，Zookeeper的本质就是分布式锁的实现框架。

2.3、Zookeeper特性

• 顺序一致性
  ??从同一个客户端发起的事务请求，最终将会严格地按照其发起顺序被应用到ZooKeeper中去。
• 原子性
  ??所有事务请求的处理结果在整个集群中所有机器上的应用情况是一致的，也就是说，要么整个集群所有机器都成功应用了某一个事务，要么都没有应用，一定不会出现集群中部分机器应用了该事务，而另外一部分没有应用的情况。
• 单一视图
  ??无论客户端连接的是哪个ZooKeeper服务器，其看到的服务端数据模型都是一致的。
• 可靠性
  ??一旦服务端成功地应用了事务，并完成对客户端的响应，那么该事务所引起的服务端状态变更将会一直保留下来，除非有另一个事务又对其进行了变更。
• 实时性
  ??通常人们看到实时性的第一反应是，一旦一个事务被成功应用，那么客户端能够立即从服务端上读取到这个事务变更后的最新数据状态。这里需要注意的是，ZooKeeper仅仅保证了在一定的时间段内，客户端最终一定能够从服务端上读取到最新的数据状态。

三、Zookeeper能干什么？

??Zookeeper典型应用场景包括：数据发布/订阅、负载均衡、命名服务、分布式协调/通知、集群管理、Master选举、分布式锁、分布式队列。