zookeeper【封神录】上篇

1.什么是zookeeper

2.工作机制

3.特点

1.什么是zookeeper

Zookeeper是一个开源的分布式的,为分布式框架提供协调服务的Apache项目。主要用于在大型分布式系统中处理复杂的协调问题，如统一命名服务、配置管理、分布式锁和分布式队列等。Zookeeper提供了一组简单而高效的API，可以帮助开发人员轻松地构建分布式应用程序。

2.工作机制

Zookeeper从设计模式角度来理解:是一个基于观察者模式设计的分布式服务管理框架，它负责存储和管理大家都关心的数据，然后接受观察者的注册,一旦这些数据的状态发生变化, Zookeeper就将负责通知已经在Zookeeper上注册的那些观察者做出相应的反应。

3.特点

**Zookeeper:****一个领导者(**Leader) ,多个跟随者(Follower)组成的集群。

集群中只要有半数以上节点存活, Zookeeper集群就能正常服务。所以Zookeeper适合安装奇数台服务器。

全局数据一致:每个Server保存一份相同的数据副本, Client无论连接到哪个Server,数据都是一致的。

更新请求顺序执行,来自同一个Client的更新请求按其发送顺序依次执行。

数据更新原子性,一次数据更新要么成功,要么失败。

4.下载

下载：https://zookeeper.apache.org/releases.html

1.上传到linux，解压缩到指定文件目录并打开

2.进入配置文件conf，修改zoo_sample.cfg配置文件名

java 复制代码

mv zoo_sample.cfg zoo.cfg

4.先启动服务端，在启动客户端（进入bin目录）

bash 复制代码

./zkServer.sh start
./zkCli.sh

5.退出客户端

bash 复制代码

quit

6.查看zookeeper当前状态

bash 复制代码

./zkServer.sh sstatus

7.停止zookeeper

bash 复制代码

./zkServer.sh stop

至此zookeeper安装成功~

5.参数解读

1.tickTime

tickTime = 2000：通信心跳时间，Zookeeper服务器与客户端心跳时间，单位毫秒

2.initLimit

initLimit = 10: LF初始通信时间

3.syncLimit

syncLimit=5:LF同步通信时限

4.dataDir

dataDir：保存Zookeeper中的数据

5.clientPort

clientPort = 2181:客户端连接端口,通常不做修改。

6.集群操作

6.1搭建集群

1.准备三台服务器

2.每台服务器中zookeeper的存储路径中都创建文件 myid,并设置相应的编号

3.（每台服务器）将配置文件zoo-sample.cfg 修改为 zoo.cfg，并加入配置

java 复制代码

server.3=192.168.20.131:2888:3888
server.1=192.168.20.129:2888:3888
server.2=192.168.20.130:2888:3888

server.A=B:C:D

A：表示第几号服务器，就是myid配置的编号

B：表示当前服务器的ip地址

C：表示这个服务器 Follower与集群中的Leader服务器交换信息的端口

D：表示集群中的Leader服务器挂了,需要一个端口来重新进行选举,选出一个新的Leader,而这个端口就是用来执行选举时服务器相互通信的端口。

注意：集群中只要有半数以上节点存活, Zookeeper集群就能正常服务。所以Zookeeper适合安装奇数台服务器。

所以最低启动两台（半数以上）服务器才能成功 ~

6.2选举机制

1.第一次启动

假设有五台服务器

1.服务器1启动，发起一次选举。每台服务器都有一张选票，并且投给自己，此时服务器1票数一票,不够半数以上(3票) ,选举无法完成,服务器1状态保持为LOOKING;

2.服务器2启动,再发起一次选举。服务器1和2分别投自己一票并交换选票信息:此时服务器1发现服务器2的myid比自己目前投票推举的(服务器1)大,更改选票为推举服务器2。此时服务器1票数0票,服务器2票数2票,没有半数以上结果,选举无法完成,服务器1, 2状态保持LOOKING

3.服务器3启动,发起一次选举。此时服务器1和2都会更改选票为服务器3。此次投票结果:服务器1为0票,服务器2为0票,服务器3为3票。此时服务器3的票数已经超过半数,服务器3当选Leader。服务器1, 2更改状态为FOLLOWING,服务器3更改状态为Leader;

4.服务器4启动,发起一次选举。此时服务器1, 2, 3已经不是LOOKING状态,不会更改选票信息。交换选票信息结果:服务器3为3票,服务器4为1票。此时服务器4服从多数,更改选票信息为服务器3,服务器4更改状态为FOLLOWING;

5.服务器5启动，和服务器4一样。

**SID：服务器ID。用来唯一标识一台ZooKeeper集群中的机器,每台机器不能重复，**和myid一致。

ZXID：事务ID。ZXID是一个事务ID，用来标识一次服务器状态的变更。在某一时刻,集群中的每台机器的ZXID值不一定完全一致,这和ZooKeeper服务器对于客户端"更新请求"的处理逻辑有关。

Epoch:每个Leader任期的代号。没有Leader时同一轮投票过程中的逻辑时钟值是相同的。每投完一次票这个数据就会增加

2.非第一次请求

当ZooKeeper集群中的一台服务器出现以下两种情况之一时，就会开始进入Leader选举：

1.服务器初始化启动。

2.服务器运行期间无法和Leader保持连接。

当一台机器进入Leader选举流程时，当前集群也可能会处于以下两种状态：

1.集群中本来就已经存在一个Leader。机器试图去选举Leader时,会被告知当前服务器的Leader信息,对于该机器来说,仅仅需要和Leader机器建立连接，并进行状态同步即可。

2.集群中确实不存在Leader。每个服务器都会将自己的Epoch和事务ID与其他服务器的Epoch和事务ID进行比较，选择最大的Epoch和事务ID作为新的领导者。如果多个服务器具有相同的Epoch和事务ID，那么服务器ID较大的服务器将具有更高的选举权重，更有可能被选为领导者。（epoch-->事务ID-->服务器ID）

6.3启动|停止脚本

Scala 复制代码

#! /bin/bash

case $1 in
"start"){

     for i in 192.168.20.129 192.168.20.130 192.168.20.131
     do
          echo  ----------zookeeper $1 启动----------
          ssh $i "/usr/local/zookeeper-3.5.7/bin/zkServer.sh start"         
     done
}
;;
"stop"){

     for i in 192.168.20.129 192.168.20.130 192.168.20.131
     do 
          echo  ----------zookeeper $1 停止----------
          ssh $i "/usr/local/zookeeper-3.5.7/bin/zkServer.sh stop"         
     done
}
;;
"status"){
     for i in 192.168.20.129 192.168.20.130 192.168.20.131
     do
          echo  ----------zookeeper $1 状态----------
          ssh $i "/usr/local/zookeeper-3.5.7/bin/zkServer.sh sstatus"         
     done
}
;;
esac

7.客户端

7.1常用命令

1.help

查看客户端所有操作指令

2.ls

ls / ：查看指定目录下的节点

ls -s /：查看节点信息

cZxid: create zx id创建节点的事务id

ctime： create time，节点创建时间

mZxid: modify session id 最后修改节点的事务 id

mtime: modify time 节点修改时间

pZxid：最后子节点的事务Id

cversion：子节点 version，子节点数据变化时 cversion 会变化

dataversion：当前节点的数据版本号，当当前节点数据修改后，版本号会加一

aclVersion：访问控制列表版本，权限变化时累加

ephemeralOwner：临时节点的拥有者，临时节点绑定到的 session id，持久节点的时候该数值为0

dataLength: 数据长度.

numChildren:子节点数，这里仅仅表示直属孩子由多少个。

3.create

create + /节点名称：创建永久节点（不带序号）

create -s + 节点名称：创建永久节点（带序号）

create -e + 节点名称：创建临时节点（不带序号）
create -e -s+ 节点名称：创建临时节点（带序号）

4.get

get -s +/节点名称：获取节点

5.set

set + 要修改值：修改对应节点的值

6.delete

delete +要删除的节点：删除指定节点

deleteall +要删除的节点：删除当前节点以及所有子节点

7.stat

查看节点状态

7.2节点类型

持久(Persistent) :客户端和服务器端断开连接后,创建的节点不删除

短暂(Ephemeral) :客户端和服务器端断开连接后,创建的节点自己删除

**1.持久化目录节点：**客户端与Zookeeper断开连接后,该节点依旧存在

2.持久化顺序编号目录节点：客户端与Zookeeper断开连接后,该节点依旧存在,只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号

**3.临时目录节点：**客户端与Zookeeper断开连接后,该节点被删除

4.临时顺序编号目录节点：客户端与Zookeeper断开连接后，该节点被删除，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号。

注：创建znode时设置顺序标识**，znode名称后会附加一个值，顺序号是一个单调递增的计数器,由父节点维护**

7.3监听器原理

1.监听器详解

首先要有一个main()线程

在main线程中创建Zookeeper客户端,这时就会创建两个线程,一个负责网络连接通信(connet) ,一个负责监听(listener) 。

通过connect线程将注册的监听事件发送给Zookeeper

在Zookeeper的注册监听器列表中将注册的监听事件添加到列表中。

Zookeeper监听到有数据或路径变化,就会将这个消息发送给listener线程。

listener线程内部调用了process()方法。

2.常见的监听器

1.监听节点数据的变化

get -w [ 要监听的节点]

在A机器上注册监听器，在B机器上修改，查看 A机器的变化

B：

2.监听子节点增减的变化

ls -w [要监听的节点]

在A机器上注册监听器，在B机器上修改，查看 A机器的变化