zookeeper 初识

最新推荐文章于 2025-01-15 15:13:27 发布

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1.Zookeeper 是什么？

Zookeeper 是一个分布式协调服务，基于它实现诸如数据发布/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等。

Zookeeper 是一个高可用的分布式管理与协调框架，基于ZAB算法（原子消息广播协议）的实现。该框架能够很好的保证分布式环境中数据的一致性。也正是基于这样的特点，使得Zookeeper成为了解决分布式一致性问题的利器。

Zookeeper的特性：

顺序一致性：从一个客户端发起的事务请求，最终将严格地按照其发起的顺序被应用到Zookeeper 中去

原子性：所有事务请求的处理结果在整个集群中所有的机器上的应用情况都是一致的，也就是说，要么整个集群所有的机器都成功，要么都失败，不会出一部分成功一部分失败。

单一视图：无论客户端连接的是哪一个zookeeper服务器，其看到的服务端数据都是一致的。

可靠性：一旦服务器成功地应用了一个事务，并完成对客户端的响应，那么该事务所引起的服务器端状态将会被一致保留下来。除非有另外一个事务对其更改。也就是如果集群的各个节点出现网络问题未同步成功，那么客户端会一直等待服务器端的响应，或者返回超时异常。

实时性：通常所说的实时性就是指一旦事务被成功应用，那么客户端就能立刻从服务器上获取变更后的数据，仅仅能保证一段时间内，客户端最终一定能从服务器端读取最新的数据状态。

Zookeeper 的核心是原子广播:

这个机制保证了各个Server之间的同步。实现这个机制的协议叫做Zab协议。Zab协议有两种模式，它们分别是恢复模式（选主）和广播模式（同步）。当服务启动或者在领导者崩溃后，Zab就进入了恢复模式，当领导者被选举出来，且大多数Server完成了和 leader的状态同步以后，恢复模式就结束了。状态同步保证了leader和Server具有相同的系统状态。各个节点之间同步的算法就是 Paxos，它是一个基于消息传递的一致性算法。

为了保证事务的顺序一致性:

zookeeper采用了递增的事务id号（zxid）来标识事务。所有的提议（proposal）都在被提出的时候加上了zxid。实现中zxid是一个64位的数字，它高32位是epoch用来标识leader关系是否改变，每次一个leader被选出来，它都会有一个新的epoch，标识当前属于那个leader的统治时期。低32位用于递增计数。

每个Server在工作过程中有三种状态：

　　　　LOOKING：当前Server不知道leader是谁，正在搜寻
　　　　LEADING：当前Server即为选举出来的leader
　　　　FOLLOWING：leader已经选举出来，当前Server与之同步

全局数据一致性：

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。