Zookeeper集群及基础API

八五年的湘哥

已于 2023-11-02 16:36:18 修改

阅读量1.5k

点赞数 1

分类专栏： # Zookeeper 文章标签： zookeeper 分布式 java

于 2021-02-18 14:27:42 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/huxiang19851114/article/details/113846181

版权

1、Zookeeper简介

Zookeeper是一个典型的分布式数据一致性解决方案，分布式应用程序可以基于Zookeeper实现诸如数据发布/订阅，负载均衡，命名服务，分布式协调/通知，集群管理，Master选举，分布式锁和分布式队列等功能。

Zookeeper一个最常用的使用场景就是用于担任生产者和服务消费者的注册中心，提供发布/订阅服务。服务生产者将自己提供的服务注册到Zookeeper中心，服务消费者在进行服务调用的时候先到Zookeeper中查找服务，获取到服务生产者的详细信息之后，再去调用服务生产者的内容与数据，如在Dubbo中，Zookeeper就担任注册中心的角色。

watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2h1eGlhbmcxOTg1MTExNA==,size_16,color_FFFFFF,t_70

在使用Zookeeper的时候，最好使用集群版Zookeeper，而且最好使用集群版服务器构成Zookeeper集群。Zookeeper容错中，当宕调几个Zookeeper服务器后，剩下的个数必须大于宕掉个数，整个Zookeeper才能依然使用。假如集群中有n台Zookeeper服务器，那么也就是剩下的服务器数必须大于n/2，所以当n是奇数的时候则宕掉的最多为(n-1)/2,当n为偶数时，宕掉的最多为(n-2)/2，而最多的宕机数量都是一样的。比如假如我们有3台，那么最大允许宕掉1台zookeeper服务器，如果我们有4台的的时候也同样只允许宕掉1台。假如我们有5台，那么最大允许宕掉2台zookeeper服务器，如果我们有6台的的时候也同样只允许宕掉2台。所以使用奇数台zookeeper就够了。

为什么使用奇数，偶数的话浪费了一台机器的钱啊！

2、Zookeeper概念

2.1 重要概念

（1）Zookeeper本身就是一个分布式程序，只要半数以上节点存活，Zookeeper就能正常提供服务（过半原则）。

（2）Zookeeper将数据保存在内存中，保证了高吞吐和低延迟，但是内存限制了能够存储的容量，这也限制了Znode中存储的数据量较小的原因。

（3）Zookeeper是高性能的，在读多于写的应用程序中才能发挥最高性能，因为写会导致所有服务器进入同步状态。

（4）Zookeeper有临时节点的概念，当创建临时节点的客户端会话一直保持活动，临时节点就一直存在，而当会话终结时，临时节点被删除。持久节点是指一旦这个ZNode被创建，除非主动进行ZNode的移除操作，否则这个ZNode将一直保存在Zookeeper上。

（5）Zookeeper底层其实提供了两个功能：

管理用户程序提交的数据；

为用户程序提供节点监听服务。

2.2 Session会话（心跳检测）

Session是指Zookeeper服务器与客户端的会话。在Zookeeper中，一个客户端连接是指客户端和服务器之间的一个TCP长连接。客户端启动的时候，首先会与服务器建立一个TCP连接，从第一次连接建立开始，客户端会话的生命周期就开始了。通过这个连接，客户端能够通过心跳检测与服务器保持有效的会话，也能够向Zookeeper服务器发送请求并接受响应，同时还能够通过该连接接收来自服务器的Watch事件通知。

Session的Session Timeout可以设置客户端会话的超时事件。由于服务压力大，网络故障或者客户端主动断开连接等各种原因导致客户端连接断开时，只要在Session Timeout规定的时间内能够重新连接上集群中任意一台服务器，那么之前创建的会话仍然有效。

在为客户端创建会话之前，服务端首先会为每个客户端都分配一个Session ID,由于Session ID是Zookeeper会话的一个重要标识，许多与会话相关的运行机制都是基于Session ID的，因此，无论是哪台服务器为客户端分配的Session ID,都需要保证全局唯一。

2.3 ZNode数据节点

在Zookeeper中，节点分为两类，第一类是指构成集群的机器，称为机器节点，第二类是指数据模型中的数据单元，称为数据节点-ZNode。

Zookeeper将所有数据存储在内存中，数据模型是一棵树，由"/"进行分割的路径，就是一个ZNode，每个节点上都会保存自己的数据内容，同时还会保存一系列属性信息。

Zookeeper中ZNode分为两类，分为持久节点和临时节点。同时Zookeepe还允许为每个节点添加一个属性：SEQUENTIAL。一旦节点被标记上这个属性，那么这个节点被创建的时候，Zookeeper会自动在其节点名后追加上一个整型数字，这个整型数字是由父节点维护的自增数字。

2.4 ZNode数据版本

Zookeeper的每个ZNode上都会存储数据，对应于每个ZNode，Zookeeper都会为其维护一个State数据结构，State中记录了这个ZNode的三个数据版本，分别是Version-当前ZNode的版本，cversion-当前ZNode子节点的版本和aversion-当前ZNode的ACL版本。