zookeeper

CAP-Dec

于 2024-07-08 23:38:56 发布

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文章标签： zookeeper 分布式云原生

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Decp_/article/details/140280711

一. Zookeeper

1.定义

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。

2.Zookeeper 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。也就是说 Zookeeper = 文件系统 + 通知机制。

3.Zookeeper 特点

Zookeeper：一个领导者（Leader），多个跟随者（Follower）组成的集群。
Zookeepe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，即先进先出。
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。

4.Zookeeper数据结构

ZooKeeper数据模型的结构与Linux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。

5.Zookeeper 选举机制

第一次启动选举机制

服务器1启动，发起一次选举。服务器1投自己一票。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；
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
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LEADING；
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，并更改状态为FOLLOWING；
服务器5启动，同4一样当小弟。

非第一次启动选举机制

1.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。

2.而当一台机器进入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。
对于已经存在Leader的情况，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。
假设ZooKeeper由5台服务器组成，SID分别为1、2、3、4、5，ZXID分别为8、8、8、7、7，并且此时SID为3的服务器是Leader。某一时刻，3和5服务器出现故障，因此开始进行Leader选举。

选举Leader规则：

EPOCH大的直接胜出
EPOCH相同，事务id大的胜出
事务id相同，服务器id大的胜出

二、部署 Zookeeper 集群

server.1：192.168.86.60

server.2：192.168.86.70

server.3：192.168.86.80

1.初始化操作关闭防火墙

systemctl disable --now firewalld
setenforce 0

2.上传软件包解压

cd /opt/
上传apache-zookeeper-3.6.4-bin.tar.gz
tar xf apache-zookeeper-3.6.4-bin.tar.gz

3.修改配置文件

cd /usr/local/zookeeper-3.5.7/conf/
cp zoo_sample.cfg zoo.cfg

vim zoo.cfg


mkdir data logs
echo 1 > data/myid

4.拷贝配置好的 Zookeeper 配置文件到其他机器上

拷贝配置好的 Zookeeper 配置文件到其他机器上
scp -r zookeeper/ 192.168.86.70:/usr/local/
scp -r zookeeper/ 192.168.86.80:/usr/local/
 
192.168.86.70服务器
cd /usr/local/zookeeper
echo 2 > data/myid
 
192.168.86.80服务器
cd /usr/local/zookeeper
echo 3 > data/myid

5.启动zookeeper

./zkServer.sh start   #启动服务
./zkServer.sh status  #查看状态