一文读懂Zookeeper数据同步流程

本文详细介绍了Zookeeper的数据同步流程,包括Zookeeper Atomic Broadcast (ZAB)协议的崩溃恢复和消息广播实现原理。在Zookeeper集群中,写请求通过原子广播协议保证一致性,读请求直接从节点获取数据。ZAB协议在节点崩溃或网络中断时进入恢复模式,选举新Leader并进行数据同步,确保集群一致性。此外,文章还解析了ZXID的概念及其在事务顺序一致性中的作用。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

前言

在Zookeeper集群中,客户端会随机连接到Zookeeper集群中 的一个节点。如果是读请求,就直接从当前节点中读取数据,如果是写请求,那么请求先会被转发给leader提交事务。然后leader再广播事务,只要有超过半数节点写入成功, 那么写请求就会被提交(类2PC事务)。整个过程如下图所示: image.png

整套数据同步机制是通过ZAB协议实现的,下面我们重点了解一下ZAB协议的实现原理。

ZAB协议简介

ZAB(Zookeeper Atomic Broadcast) 协议是为Zookeeper专门设计的一种支持崩溃恢复的原子广播协议。在 ZooKeeper 中,主要依赖ZAB协议来实现 分布式数据一致性。ZAB协议包含两种基本模式,分别是崩溃恢复和消息广播

当整个集群在启动时,或者当leader节点出现网络中断、 崩溃等情况时,ZAB协议就会进入恢复模式并选举产生新的leader,当leader服务器选举出来后,并且集群中有过半的机器和该leader节点完成数据同步后(同步指的是数据同步,用来保证集群中过半的机器能够和 leader服务器的数据状态保持一致),ZAB协议就会退出恢复

### ZooKeeper 数据同步机制及其实现 ZooKeeper数据同步机制主要依赖于其内部的核心协议——ZAB (ZooKeeper Atomic Broadcast) 协议。该协议用于在分布式环境中实现数据的一致性和可靠性[^4]。 #### ZAB 协议的工作原理 ZAB 协议是一种支持崩溃恢复的原子广播协议,主要用于处理客户端发起的写操作请求。以下是 ZAB 协议的关键特性及其工作方式: 1. **Leader 和 Follower 角色划分** - 在 ZooKeeper 集群中,存在一个 Leader 节点和若干个 Follower 节点。 - 所有的写入请求都会由 Leader 处理并转发给其他 Follower 节点。 - 当超过半数的 Follower 成功响应后,Leader 将确认此事务完成,并将其提交至所有节点[^4]。 2. **两阶段提交(2PC)** - 写请求到达 Leader 后,Leader 会生成一个 Proposal 并将其广播到所有 Follower 节点。 - 如果大多数 Follower 返回 ACK,则 Leader 发送 Commit 消息;否则触发回滚逻辑。 - 这种机制确保了即使部分节点发生故障,也不会影响整体系统的可用性[^4]。 3. **Observer 节点的作用** - Observer 不参与投票过程,仅作为数据备份的角色存在。 - 它们从 Leader 接收最新的状态更新,从而减轻主集群的压力[^4]。 #### 数据一致性保障措施 为了保证全球范围内的数据一致性,ZooKeeper 实施了一系列严格的规则和技术手段来维护这一目标: - **全局统一视图** 每个 Server 上保存着完全相同的副本集,任何修改都需要经过多数派验证才能生效[^2]。 - **顺序执行模型** 对同一客户端发出的操作序列严格按照时间戳先后次序逐一施行[^2]。 - **原子化更改原则** 更新动作要么全部成功应用,要么彻底废弃没有任何残留痕迹[^2]。 - **及时反馈机制** 用户能够在指定时限内获取到最接近当前时刻的真实状况报告。 #### 配置教程概览 对于初学者来说,设置一套完整的 ZooKeeper 系统可能显得有些棘手。不过官方文档提供了详尽指导材料可供参考学习[^3]: 1. 下载安装包并通过解压获得基础环境; 2. 编辑 `zoo.cfg` 文件定义基本参数比如端口号、成员列表等信息; 3. 初始化数据库目录结构以及日志记录路径; 4. 启动服务实例检验连通情况是否正常运作。 ```bash # 示例命令行启动单机版 zookeeper $ zkServer.sh start ``` ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值