zookeeper搭建和脚本编写

Posted 2020-11-01 飞机耳朵

hadoop:
    hdfs:分布式存储
    MR： 分布式计算


hdfs:
=========================
    1、namenode(元数据)、datanode(真实数据)、2nn(检查点)

    2、hadoop-daemon.sh start namenode    //启动本机进程
       hadoop-daemons.sh start datanode    //启动slave机器进程

    3、namenode:编辑日志(hdfs oev)和镜像文件(oiv)
        编辑日志：hdfs对文件的写操作，读取文件不需要修改编辑日志
        镜像文件：hdfs文件的元数据，即索引

    4、datanode:真实数据、校验和(7字节的头部+每个chunk512字节进行的4字节校验)

    5、2nn:    每个3600s对namenode中的数据进行备份


编辑日志和镜像文件的融合：
===============================
    1、每进行一次写操作，编辑日志的id都会+1，保存在edits_inprogress中
    2、在namenode启动的时候：
        namenode处于安全模式状态(safemode),此模式下文件只可读不可写
        edits_inprogress实例化为编辑日志文件
        老镜像文件和比镜像文件id数大的编辑日志文件加载到内存，重新操作编辑日志的所有操作步骤，并产生新镜像文件
        融合过后，safemode自动退出

    3、2nn在进行日志滚动的时候
        将namenode的edits_inprogress实例化为编辑日志文件
        将此编辑日志和namenode中的镜像文件进行fetch(获取)，在2nn中进行重新融合
        融合之后将新的镜像文件发送给namenode

VERSION
===================================

namenode：
    在hadoop工作目录中存在一种对节点的描述性文件
    namespaceID=133742883                //namenodeID

    clusterID=CID-126a68dc-a8c1-4517-8f28-60fb6af6c269
    cTime=0
    storageType=NAME_NODE
    blockpoolID=BP-1464761855-192.168.23.101-1520907981134
    layoutVersion=-63                //布局版本，每次格式化都-1

datanode:    
    #Sun Mar 25 09:02:26 CST 2018
    storageID=DS-6068e606-1d2d-4865-aa62-1cd326ee3e64
    clusterID=CID-126a68dc-a8c1-4517-8f28-60fb6af6c269
    cTime=0
    datanodeUuid=705f0e4e-a50b-4448-84ed-fc6e2f8d2923    //每个datanode的唯一标识
                        //若所有datanodeUUID都一样，namenode会仅识别所有的datanode的一个
    storageType=DATA_NODE
    layoutVersion=-56


hdfs文件：
====================================
    
    串行化writable：永久存储和网络间传输
        1、紧凑
        2、快速
        3、可扩展性    //升级
        4、支持互操作    //跨平台

    
    压缩：
        gzip
        deflate
        bzip2        //逻辑可切割(在任何位置定位文件数据)
        lz4
        snappy
        lzo        //通过加索引的方式实现逻辑可切割

    SequenceFile：序列文件(可切割)
        扁平化的k-v

        同步点：能够定位数据

        压缩类型：
            不压缩    
            记录压缩    //只压缩value
            块压缩        //压缩k-v

hdfs文件写入流程：
    block：块        //128M
    packet：包        //block的基本单位，64K
    chunk：小块        //packet的基本单位，512字节，是checkSum的校验单位
    checksum：校验和    //CRC32C校验，大小4字节
    header：        //packet的头部，大小33字节


MR过程：
    job提交流程：
    资源调度机制


Hadoop：大象

Hive：

Hbase：

Zookeeper：
    动物管理员
    分布式协调框架：
        
    分布式框架的好处：
        可靠性：一个或几个节点的崩溃不会导致整个集群的崩溃
        可伸缩性：可以通过动态添加主机的方式以及修改少量配置文件，以便提升集群性能
        透明性：隐藏系统的复杂性，对用户体现为一个单一的应用

    分布式框架的弊端：
        竞态条件：    一个或多个主机尝试运行一个应用，但是该应用只需要被一个主机所运行
        死锁：        两个进程分别等待对方完成
        不一致性：    数据的部分丢失

    
    zk，即分布式协调框架的作用：
        名字服务：    标识集群中的所有节点，(节点能够向其注册并产生唯一标识)
        配置管理：    存储配置文件，以便共享
        集群管理：    添加或删除节点同时，事实更新集群信息
        领袖推选机制：    
        锁和同步服务：    当文件进行修改，会将其进行加锁，防止多用户同时写入
        高有效性数据注册：


zk中的文件是同步的：zk中的文件夹，统称为节点
    文件内容是树形结构，相当于linux文件系统，只不过是逻辑系统，类似于hdfs

    只存在路径和数据：
        /    "aaa"
        /a    
        /a/b    "hello"

    配置文件最大只能存储1M数据：


ZK集群搭建：
    本地模式：
        1、解压：
            tar -xzvf zookeeper-3.4.10.tar.gz -C /soft/
        2、创建符号链接
            /soft]$ ln -s zookeeper-3.4.10 zk

        3、配置环境变量
            sudo nano /etc/profile,添加：
                export ZK_HOME=/soft/zk
                export PATH=$PATH:$ZK_HOME/bin


        4、使环境变量生效
            source /etc/profile

        5、修改${ZK_HOME}/conf/zoo_sample.cfg
            将其重命名为zoo.cfg
                mv zoo_sample.cfg zoo.cfg

        6、启动zk服务
            zkServer.sh start

    


    完全分布式：
        1、修改zk配置文件
            修改dataDir=/home/centos/zk
            添加如下配置：
                server.102=s102:2888:3888
                server.103=s103:2888:3888
                server.104=s104:2888:3888
                
            //其中102、103、104称之为myid，在1~255之间的整数
            //s102,s103,s104称为对应的ip地址
            //2888是leader端口，负责和follower进行通信
            //3888是领袖推选端口，负责所有节点进行开会(推选leader)的端口
            //3888端口在leader节点也存在
                    
        2、修改完成后，分发zk解压目录和zk符号链接
            /soft]$    xsync.sh zookeeper-3.4.10
            /soft]$    xsync.sh zk

        3、切换到root用户，分发环境变量
            ~]# xsync.sh /etc/profile

        4、分别使s102~s104的环境变量生效
            s102 ~]$ source /etc/profile
            s103 ~]$ source /etc/profile
            s104 ~]$ source /etc/profile
        
        4.5、分别在~/zk/创建一个myid文件，内容如下：(提示没有文件夹，则创建zk文件夹)
            s102 ~]$ echo 102 > ~/zk/myid
            s103 ~]$ echo 103 > ~/zk/myid
            s104 ~]$ echo 104 > ~/zk/myid

        5、分别启动s102~s104的zk进程
            s102 ~]$ zkServer.sh start
            s103 ~]$ zkServer.sh start
            s104 ~]$ zkServer.sh start
        

zk相关命令：
    
    QuorumPeerMain是zk的主进程

    zkServer.sh status    //查看zk的状态
                //mode:standalone    处于独立模式

    zkServer.sh stop    //关闭zk进程

    客户端命令：
        zkCli.sh            //进入zk客户端
        zkCli.sh -server s102:2181    //进入zk远程客户端

        ls /                //列出根下节点（必须用绝对路径）
        get /                //读取根节点数据（必须用绝对路径）
        create /a tom            //创建/a节点并添加数据tom
        create /b ‘‘            //创建空节点
        //create命令无法实现递归创建

        set /a jerry            //修改节点数据
        stat /a tom            //查看节点状态，和get的区别在于没有数据
                        //也可以说，在使用get命令同时，返回了stat命令

        delete    /a/b/c/d/e        //删除节点不能有子目录
        rmr    /a            //删除节点，递归删除
        
        quit                //退出



ACL：
    access control list : 访问控制列表，相当于定义权限

    入口点在Zoodef下的Ids接口


zk中三种节点：
    持久节点：在zk客户端退出后，不会自动删除    //zkCli默认创建
                            
    临时节点：在zk客户端退出后，会自动删除        //可以通过此类型节点来判断分布式服务的连接或断开

    序列节点：后缀添加一个自动增长的十位序列号    //可以通过此模式，重复注册相同的节点
    

编写xzk.sh 脚本:    /usr/local/bin/xzk.sh
================================
#!/bin/bash
cmd=$1
if [ $# -gt 1 ] ; then echo param must be 1 ; exit ; fi
for (( i=102 ; i<=104 ; i++ )) ; do
    tput setaf 2
    echo ================ s$i [email protected] ================
    tput setaf 9
    ssh s$i "source /etc/profile ; zkServer.sh $cmd"
done


ZK客户端编程：
====================================
<dependency>
    <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
    <artifactId>zookeeper</artifactId>
    <version>3.4.10</version>
</dependency>

    1、列出孩子节点：
        @Test
        public void testList() throws Exception {
            //定义连接串：以,分隔 ip:port  客户端端口2181
            String conn = "s102:2181,s103:2181,s104:2181";
            //param1:连接串；param2:超时时间；param3:观察者,null
            ZooKeeper zk = new ZooKeeper(conn, 5000,null);
            //
            List<String> children = zk.getChildren("/", false);
            for (String child : children){
                System.out.println(child);
            }

        }

    2、添加节点：
        @Test
        public void testCreate() throws Exception {
            //定义连接串：以,分隔 ip:port  客户端端口2181
            String conn = "s102:2181,s103:2181,s104:2181";
            //param1:连接串；param2:超时时间；param3:观察者,null
            ZooKeeper zk = new ZooKeeper(conn, 5000,null);
            //
            String s = zk.create("/a", "tomas".getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
            System.out.println(s);
            zk.close();
        }
        
    3、递归列出指定路径下所有节点：
    public static void testLsChild(String path) {
        try {
            //定义连接串：以,分隔 ip:port  客户端端口2181
            String conn = "s102:2181,s103:2181,s104:2181";
            //param1:连接串；param2:超时时间；param3:观察者,null
            ZooKeeper zk = new ZooKeeper(conn, 5000,null);

            List<String> children = zk.getChildren(path, false);
            if (path.endsWith("/")){
            for (String child : children){
                System.out.println(path+child);
                testLsChild(path+child);
            }
            }
            else {
            for (String child : children){
                System.out.println(path+"/"+child);
                testLsChild(path+"/"+child);
            }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
     }

     4、获取相应节点数据

     5、修改(set)相应节点数据，并指定版本号
        
        版本号version相当于mysql中的锁，字段是自增的
        如果在修改时指定版本号和dataVersion不对应，会报badVersion异常



观察者模式：watcher
    在get、ls、和stat中有watch参数，此参数设定观察者
    如果在以上操作中制定的路径被修改(包括删除或修改数据)，则出发watcher的事件

    watcher在new Zookeeper的时候实例化，并在节点发生改变时使用回调机制来进行方法调用。

    
    /**
     * 测试观察者模式
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void testWatcher() throws Exception {
        //定义连接串：以,分隔 ip:port  客户端端口2181
        String conn = "s102:2181,s103:2181,s104:2181";
        //param1:连接串；param2:超时时间；param3:观察者,null
        ZooKeeper zk = new ZooKeeper(conn, 5000, new Watcher() {
            public void process(WatchedEvent event) {
                Event.EventType type = event.getType();
                System.out.println(type.getIntValue());
                System.out.println("出事了");
            }
        });

        //
        List<String> children = zk.getChildren("/", true);
        for (String child : children){
            System.out.println(child);
        }

        for(;;){
            Thread.sleep(1000);
        }

    }



zk的领袖推选机制：leaderElection