ZooKeeper 可以通过两种方式实现 Master 选举,分别利用了 ZooKeeper 的临时节点和临时有序节点。以下是它们的具体实现方式及原理:
1. 基于临时节点的 Master 选举
在这种方法中,所有参与选举的节点会尝试在 ZooKeeper 中创建一个临时节点,比如 /master-election
。由于 ZooKeeper 保证同一层级下节点名称的唯一性,因此只有一个节点能够成功创建这个临时节点,成功创建的节点即被选为 Master。
-
选举过程:
- 每个节点尝试创建
/master-election
节点。 - 只有一个节点能够成功创建,成功的节点成为 Master。
- 其他未成功的节点会注册一个 Watcher 监听
/master-election
节点的变化。
- 每个节点尝试创建
-
Master 节点故障处理:
- 如果 Master 节点出现故障(例如宕机),它创建的临时节点会自动删除。
- 监听的节点会收到通知,然后重新尝试创建
/master-election
节点,重新进行 Master 选举。
2. 基于临时有序节点的 Master 选举
这种方法利用了 ZooKeeper 的临时有序节点的特性。在选举时,所有参与的节点在同一父节点下(例如 /master-election
)创建一个临时有序节点,ZooKeeper 会给这些节点分配一个全局递增的编号,编号最小的节点即为 Master。
-
选举过程:
- 所有节点在
/master-election
下创建一个临时有序节点,如/master-election/lock-00000001
、/master-election/lock-00000002
等。 - 节点编号最小的节点成为 Master。
- 其他节点会监听编号比自己小的节点的变化(如
lock-00000002
监听lock-00000001
的变化)。
- 所有节点在
-
Master 节点故障处理:
- 如果 Master 节点宕机,它创建的临时有序节点会被删除。
- 监听该节点的下一个节点会收到通知,然后成为新的 Master,继续服务。
例子说明
假设有 3 个客户端 client01
、client02
和 client03
参与 Master 选举。
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基于临时节点的选举:
client01
成功创建了/master-election
节点,成为 Master。client02
和client03
注册了 Watcher 监听/master-election
节点。- 当
client01
宕机,/master-election
节点被删除,client02
或client03
中一个会成功创建新的/master-election
,成为新的 Master。
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基于临时有序节点的选举:
client01
创建/master-election/lock-00000001
,client02
创建/master-election/lock-00000002
,client03
创建/master-election/lock-00000003
。lock-00000001
的client01
成为 Master。- 当
client01
宕机,lock-00000001
节点被删除,client02
监听到lock-00000001
的删除,接着成为 Master。
这两种方式都充分利用了 ZooKeeper 的特性,保证了分布式环境下 Master 节点的选举和切换的高效性和一致性。