Zookeeper（十六）-优快云博客

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Zookeeper

157.zookeeper 是什么？

zookeeper 是一个分布式的，开放源码的分布式应用程序协调服务，是 google chubby 的开源实现，是 hadoop 和 hbase 的重要组件。它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件，提供的功能包括：配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。

158. zookeeper 都有哪些功能？

集群管理：监控节点存活状态、运行请求等。
主节点选举：主节点挂掉了之后可以从备用的节点开始新一轮选主，主节点选举说的就是这个选举的过程，使用 zookeeper 可以协助完成这个过程。
分布式锁：zookeeper 提供两种锁：独占锁、共享锁。独占锁即一次只能有一个线程使用资源，共享锁是读锁共享，读写互斥，即可以有多线线程同时读同一个资源，如果要使用写锁也只能有一个线程使用。zookeeper可以对分布式锁进行控制。
命名服务：在分布式系统中，通过使用命名服务，客户端应用能够根据指定名字来获取资源或服务的地址，提供者等信息。

159. zookeeper 有几种部署模式？

1. 单机模式（Standalone Mode）

描述：单机模式下，Zookeeper 仅运行在一个节点上，适合开发和测试环境。
优点：部署简单，资源消耗少。
缺点：无高可用性，节点故障会导致服务不可用。
适用场景：开发、测试环境。

2. 集群模式（Cluster Mode）

描述：集群模式下，Zookeeper 运行在多个节点上，通常为奇数个（如 3、5、7），以确保选举机制的正常运行。
优点：高可用性，部分节点故障不会影响整体服务。
缺点：部署和维护复杂，资源消耗较多。
适用场景：生产环境。

3. Observer 模式

描述：Observer 节点不参与选举，仅同步数据并提供读取服务，用于扩展读取能力。
优点：提升读取性能，减轻参与选举节点的负载。
缺点：不参与选举，无法在选举中投票。
适用场景：需要扩展读取能力的生产环境。

4. 多集群模式（Multi-Cluster Mode）

描述：多个 Zookeeper 集群协同工作，通常用于跨地域部署或灾备。
优点：高可用性和容灾能力。
缺点：部署和维护复杂，网络延迟可能影响性能。
适用场景：跨地域部署或需要高容灾能力的生产环境。

5. 伪集群模式（Pseudo-Cluster Mode）

描述：在单台机器上运行多个 Zookeeper 实例，模拟集群环境。
优点：节省硬件资源，适合开发和测试。
缺点：无高可用性，单点故障风险。
适用场景：开发和测试环境。

6. 动态重配置模式（Dynamic Reconfiguration Mode）

描述：允许在运行时动态添加或移除 Zookeeper 集群节点。
优点：灵活调整集群规模，无需重启服务。
缺点：配置复杂，需谨慎操作。
适用场景：需要动态调整集群规模的生产环境。

7. Follower 模式

描述：Follower 节点参与选举并同步数据，提供读写服务。
优点：参与选举，提供高可用性。
缺点：增加选举负载。
适用场景：生产环境。

8. Leader 模式

描述：Leader 节点负责处理所有写请求和部分读请求。
优点：确保数据一致性。
缺点：Leader 故障会导致选举新的 Leader，可能影响性能。
适用场景：生产环境。

9. 备份模式（Backup Mode）

描述：定期备份 Zookeeper 数据，用于灾难恢复。
优点：数据安全性高。
缺点：备份和恢复操作复杂。
适用场景：需要高数据安全性的生产环境。

10. 混合模式（Hybrid Mode）

描述：结合多种部署模式，如集群模式与 Observer 模式结合。
优点：灵活适应不同需求。
缺点：部署和维护复杂。
适用场景：复杂生产环境。

160. zookeeper 怎么保证主从节点的状态同步？

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，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。