通过Docker快速搭建ZooKeeper伪集群环境

1. 介绍

ZooKeeper作为分布式协调服务，在微服务架构、分布式锁、配置管理等场景中扮演着重要角色。在开发测试阶段，搭建一个完整的ZooKeeper集群通常需要多台物理机或虚拟机，资源消耗较大。使用Docker容器技术，我们可以在一台机器上快速启动多个ZooKeeper实例，模拟出集群环境，极大地方便了本地开发和测试。

本文将详细介绍如何使用Docker Compose快速搭建一个三节点的ZooKeeper伪集群，并验证集群的高可用性。

2. 环境准备

确保你的系统已经安装以下工具：

• Docker：版本20.10.0或更高
• Docker Compose：版本2.0.0或更高（或使用Docker Desktop内置的Compose）

可以通过以下命令检查版本：

docker --version
docker-compose --version

3. 编写Docker Compose配置文件

创建一个名为 docker-compose.yml 的文件，内容如下：

version: '3.8'

services:
  zoo1:
    image: zookeeper:3.8
    container_name: zookeeper-1
    restart: unless-stopped
    hostname: zoo1
    ports:
      - "2181:2181"
      - "2888:2888"
      - "3888:3888"
    environment:
      ZOO_MY_ID: 1
      ZOO_SERVERS: server.1=0.0.0.0:2888:3888;2181 server.2=zoo2:2888:3888;2181 server.3=zoo3:2888:3888;2181
      ZOO_4LW_COMMANDS_WHITELIST: "*"
    volumes:
      - ./data/zoo1/data:/data
      - ./data/zoo1/datalog:/datalog
    networks:
      - zookeeper-network

  zoo2:
    image: zookeeper:3.8
    container_name: zookeeper-2
    restart: unless-stopped
    hostname: zoo2
    ports:
      - "2182:2181"
      - "2889:2888"
      - "3889:3888"
    environment:
      ZOO_MY_ID: 2
      ZOO_SERVERS: server.1=zoo1:2888:3888;2181 server.2=0.0.0.0:2888:3888;2181 server.3=zoo3:2888:3888;2181
      ZOO_4LW_COMMANDS_WHITELIST: "*"
    volumes:
      - ./data/zoo2/data:/data
      - ./data/zoo2/datalog:/datalog
    networks:
      - zookeeper-network

  zoo3:
    image: zookeeper:3.8
    container_name: zookeeper-3
    restart: unless-stopped
    hostname: zoo3
    ports:
      - "2183:2181"
      - "2890:2888"
      - "3890:3888"
    environment:
      ZOO_MY_ID: 3
      ZOO_SERVERS: server.1=zoo1:2888:3888;2181 server.2=zoo2:2888:3888;2181 server.3=0.0.0.0:2888:3888;2181
      ZOO_4LW_COMMANDS_WHITELIST: "*"
    volumes:
      - ./data/zoo3/data:/data
      - ./data/zoo3/datalog:/datalog
    networks:
      - zookeeper-network

networks:
  zookeeper-network:
    driver: bridge

配置说明：

• image: 使用官方 zookeeper:3.8 镜像。
• hostname & container_name: 为每个容器设置唯一的主机名和容器名，用于服务间通信。
• ports: 将每个容器的2181端口映射到宿主机的不同端口（2181, 2182, 2183），避免冲突。
• environment:
  • ZOO_MY_ID: 每个节点的唯一ID（1, 2, 3），对应 data/myid 文件。
  • ZOO_SERVERS: 定义集群中的所有服务器列表。格式为 server.id=hostname:peer_port:election_port;client_port。
• volumes: 将数据目录挂载到宿主机，确保数据持久化。

4. 启动ZooKeeper伪集群

在包含 docker-compose.yml 文件的目录下，执行以下命令启动集群：

# 启动所有服务（在后台运行）
docker-compose up -d

# 查看运行状态
docker-compose ps

输出应类似如下，表明三个节点都已成功启动：

5. 验证集群状态

docker exec zookeeper-1 zkServer.sh status
docker exec zookeeper-2 zkServer.sh status
docker exec zookeeper-3 zkServer.sh status

5.2 测试高可用性（故障转移）

1. 查看当前Leader：通过上述方法连接三个节点，分别执行 stat，找出 Mode: leader 的节点（假设是 zookeeper-1）。
2. 模拟Leader宕机：停止Leader容器。

   docker stop zookeeper-1
   

3. 观察集群选举：快速连接另外两个存活节点（zookeeper-2 或 zookeeper-3）的客户端，执行 stat。你会看到其中一个节点的 Mode 变成了 leader，证明集群自动完成了故障转移和领导者选举。
4. 恢复节点：重新启动 zookeeper-1，它将自动以 follower 身份重新加入集群。

   docker start zookeeper-1
   

6. 基本操作示例

创建一个持久节点并写入数据：

# 假设已连接到某个节点的客户端
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] create /myapp "initial_data"
Created /myapp
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] get /myapp
initial_data
cZxid = 0x...
...

在其他节点上获取该数据，验证数据在集群内同步：

# 连接到另一个节点（如 zoo2）的客户端
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] get /myapp
initial_data # 数据一致，说明同步成功

7. 停止与清理

# 停止并移除所有容器、网络
docker-compose down

# 如果希望同时删除挂载的卷（数据目录），使用 -v 参数
# docker-compose down -v

执行 down 后，容器将被删除，但宿主机上 ./data/ 目录下的数据文件会保留。如需完全清理，可手动删除该目录。

8. 总结

通过 Docker Compose，我们成功在单机上部署了一个三节点的 ZooKeeper 伪集群。这种方法资源占用少，部署速度快，非常适合开发、测试和学习环境。你可以基于此配置进行扩展，例如调整节点数量、配置参数，或集成到更复杂的微服务栈中进行测试。