Zookeeper 是一个开源的分布式的,为分布式应用提供协调服务的 Apache 项目;
1 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。

2 Zookeeper 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。- 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。
- 更新请求顺序进行,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。
- 实时性,在一定时间范围内,Client能读到最新数据。

3 Zookeeper数据结构
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,每个节点称做一个ZNode。每一个ZNode默认能够存储1MB的数据,每个ZNode都可以通过其路径唯一标识。

4 Zookeeper 应用场景
此部分了解即可,zookeeper常用于Hadoop HA、kafka、Hbase
4.1 统一命名服务
在分布式环境下,经常需要对应用/服务进行统一命名,便于识别。例如:IP不容易记住,而域名容易记住;

4.2统一配置管理
分布式环境下,配置文件同步非常常见:一般要求一个集群中,所有节点的配置信息是一致的,比如 Kafka 集群,对配置文件修改后,希望能够快速同步到各个节点上。配置管理可交由ZooKeeper实现:可将配置信息写入ZooKeeper上的一个Znode。各个客户端服务器监听这个Znode。一旦Znode中的数据被修改,ZooKeeper将通知各个客户端服务器。

4.3 统一集群管理
分布式环境中,实时掌握每个节点的状态是必要的,可根据节点实时状态做出一些调整。ZooKeeper可以实现实时监控节点状态变化:可将节点信息写入ZooKeeper上的一个ZNode,监听这个ZNode可获取它的实时状态变化。

4.4 负载软均衡
在Zookeeper中记录每台服务器的访问数,让访问数最少的服务器去处理最新的客户端请求。

本文深入解析了Zookeeper作为分布式协调服务的核心工作原理,特点如数据一致性与实时性,以及其在命名服务、配置管理和集群监控中的应用。数据结构类似Unix文件系统,适合统一管理和监控分布式系统。
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