Zookeeper简介

Posted 2020-10-25 Hello

 写在前面的话：读书破万卷，编码如有神

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参考内容：

　　《私塾在线》，cc老师

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主要内容包括:

• zookeeper简介
• zookeeper安装和运行
• zookeeper基本概念

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1、Zookeeper简介                                                                           

（1）是什么

　　Zookeeper是一个高性能的、开源的分布式系统的协调（Coordination）服务.

（2）能干什么

　　Zookeeper主要用来实现：配置管理、名字服务、提供分布式同步以及集群管理等服务，以及它们延伸的、变形的功能服务。

（3）特点

• 简单：Zookeeper允许程序通过一个共享的、类似于标准文件系统的、有组织的分层命名空间(znode)分布式处理协调。
• 强一致性：Zookeeper用数字标记每一个更新，用它来反射出所有的事务顺序。随后的操作可以使用这个顺序去实现更高级的抽象。
• 可靠：Zookeeper在处理协调的时候会自动复制多个主机。Zookeeper服务的组成部分彼此都知道彼此，它们维持了一个内存状态影像，连同事务日志和快照在一个持久化的存储中。
• 高效：Zookeeper的数据保持在内存中，这就意味着它可以实现高吞吐量和低延迟的数据。Zookeeper在读比写多的时候运行的最好，读写大概比例在10:1　　

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2、Zookeeper的安装运行                                                                    

（1）到zookeeper官网去下载最新的稳定版本,目前是3.4.9

（2）在centos7上面只需要解压，然后拷贝到相应的位置即可

（3）进入conf文件夹下面，拷贝zoo_sample.cfg为zoo.cfg

（4）修改zoo.cfg文件的相应配置参数

zoo.cfg配置文件参数说明：

• tickTime: Zookeeper使用的基本时间，时间单位为毫秒。它用于心跳机制，并且设置最小的session超时时间为两倍心跳时间。
• dataDir: 保存内存数据库快照信息的位置，如果没有其他说明，更新的事务日志也保存到数据库。
• clientPort: 监听客户端连接的端口。

（5）启动、关闭、客户端连接

启动:

　　在zookeeper的bin目录下，执行:  ./zkServer.sh start

关闭：

　　在zookeeper的bin目录下，执行:  ./zkServer.sh stop　　

客户端连接:

　　在zookeeper的bin目录下，执行  ./zkCli.sh

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3、Zookeeper的基本概念                                                                   

（1）Zookeeper数据模型

如上图所示，Zookeeper数据模型的结构与Unix文件系统很类似，整体上可以看作是一棵树，每个节点称作一个ZNode。每个ZNode都可以通过其路径唯一标识，比如上图中第三层的第一个ZNode,它的路径是/app1/c1。在每个ZNode上可存储少量数据（默认是1M，可以通过配置修改，通常不建议在ZNode上存储大量的数据）。

　　另外，每个ZNode上还存储了其Acl消息（access control list），这里需要注意，虽然ZNode的树形结构跟Unix文件系统很类似，但是其Acl与Unix文件系统是完全不同的，每个ZNode的Acl是独立的，子结点不会继承父结点的。

（2）Znode的数据模型

　　Znode维护了一个stat结构，这个stat包含数据变化的版本号、访问控制列表变化、还有时间戳。 版本号和时间戳一起，可让Zookeeper验证缓存和协调更新。每次znode的数据发生了变化，版本号就增加。

　　例如，无论何时客户端检索数据，它也一起检索数据的版本号。并且当客户端执行更新或删除时，客户端必须提供它正在改变的znode的版本号，如果它提供的版本号和真实的数据版本号不一致，更新将会失败。

Zookeeper中的每个znode的stat机构都由下面的字段组成：

• czxid -- 引起这个znode创建的zxid
• mzxid -- znode最后更新的zxid
• ctime -- znode被创建的毫秒数（从1970年开始）
• mtime -- znode最后被修改的毫秒数（从1970年开始）
• dataversion -- znode数据变化号
• cversion -- znode子节点变化号
• aversion -- znode访问控制列表的变化号
• ephemeralOwner -- 如果是临时节点，这个是znode拥有者的session id。如果不是临时节点则是0.
• dataLength -- znode的数据长度
• numChildren -- znode子节点数量

（3）ZNode分类

ZNode根据其本身的特性，可以分为下面两类：

• 持久型ZNode,用户需要显示的创建、删除
• Ephemeral ZNode，临时型ZNode,用户创建它之后，可以显示的删除，也可以在创建它的Session结束后，由Zookeeper Server自动删除。这些znode一旦session创建就存在，session结束就被删除，因为这个特性，临时节点不允许有子节点。

（4）Zookeeper里的计时

Zookeeper通过多种方式追踪计时：

1. Zxid(事务ID)：每个Zookeeper状态的变化都以zxid的形式接收到标记。这个是Zookeeper所有变化的总排序。每个变化都会有一个zxid,并且zxid1早于zxid2则zxid1一定小于zxid2.
2. 版本号：节点的每个变化都会引起那个节点的版本号的其中之一增加。这三个版本号是: version(znode的数据变化版本号)、cversion(子目录的变化版本号)、aversion(访问控制列表的变化版本号)。
3. Ticks：当使用多服务器的Zookeeper时，服务器使用ticks定义事件的时间，如状态上传，会话超时，同事之间的连接超时等等。tick次数只是通过最小的会话超时间接暴露; 如果一个客户端请求的会话超时小于最小的会话超时，服务器就会告诉客户端会话超时实际上是最低会话超时时间。
4. Real time： Zookeeper不使用实时或时钟时间，除了将时间戳加载znode创建和更新的stat结构上。