【1】Zookeeper快速入门

一、简介

1.概述

ZooKeeper是一种分布式协调服务,用于管理大型主机。在分布式环境中协调和管理服务是一个复杂的过程。ZooKeeper 通过其简单的架构和API解决了这个问题。ZooKeeper 允许开发人员专注于核心应用程序逻辑，而不必担心应用程序的分布式特性。

1. 应用场景

• 分布式协调组件

在分布式系统中，需要有zookeeper作为分布式协调组件，协调分布式系统中的状态。

• 分布式锁

zk在实现分布式锁上，可以做到强一致性。

• 无状态化的实现

2.特点

1) Zookeeper: 一个领导者(Leader) ，多个跟随者(Follower) 组成的集群。

2) 集群中只要有半数以上节点存活，Zookeeper集群就能正常服务。所以Zookeeper适合安装奇数台服务器。

3)全局数据一致: 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。

4)更新请求顺序执行，来自同一个Client的更新请求按其发送顺序依次执行。

5)数据更新原子性，一次数据更新要么成功，要么失败。

6)实时性，在一.定时间范围内，Client能读到最新数据。

二.数据结构

ZooKeeper数据模型的结构与Unix文件系统很类似，整体上可以看作是一棵树，每个节点称做一个ZNode。每一个 ZNode默认能够存储1MB的数据，每个ZNode都可以通过其路径唯一标识。

1.zk中znode的结构

zk中的znode包含了四个部分：

• data：保存数据

• acl:权限，定义了什么样的用户能够操作这个节点，且能够进行怎么样的操作

• c : create创建权限，允许在该节点下创建子节点

• w ：write跟新权限，允许更新该节点的数据

• r：read 读取权限，允许读取该节点的内容以及子节点的列表信息

• d：delete删除权限，允许删除该节点的子节点

• a：admin管理者权限，允许对该节点进行acl权限设置

• stat:描述当前znode的元数据（指的是节点的事务id，创建时间，修改时间等）

• child：当前节点的子节点

2.zk中节点znode的类型

• 持久节点:创建出的节点，在会话结束后依然存在。保存数据（例如：create /test1 ）

• 持久序号节点:创建出的节点，根据先后顺序,会在节点之后带上一个数值，越后执行数值越大，适用于分布式锁的应用场景-单调递增（例如：create -s /test2）

• 临时节点：临时节点是在会话结束后，自动被删除的，通过这个特性，zk可以实现服务注册与发现的效果。

• 临时序号节点：跟持久序号节点相同，适用于临时的分布式锁。

• Container节点(3.5.3版本新增) : Container容器节点， 当容器中没有任何子节点，该容器节点会被zk定期删除(60s)。（例如：create -c /mycontainer）

• TTL节点:可以指定节点的到期时间，到期后被zk定时删除。只能通过系统配置zookeeper.extendedTypesEnabled=true开启

3.zk的数据持久化

zk的数据是运行在内存中，zk提供了两种持久化机制:

• 事务日志

zk把执行的命令以日志形式保存在dataLogDir指定的路径中的文件中(如果没有指定dataLogDir, 则按dataDir指定的路径) 。

• 数据快照

zk会在一定的时间间隔内做一次内存数据的快照，把该时刻的内存数据保存在快照文件中。

zk通过两种形式的持久化，在恢复时先恢复快照文件中的数据到内存中，再用日志文件中的数据做增量恢复，这样的恢复速度更快。