Zookeeper面试题

Zookeeper面试题

一、基础知识

1.zookeeper是什么

ZooKeeper主要服务于分布式系统，可以用ZooKeeper来做：统一配置管理、统一命名服务、分布式锁、集群管理。

2.zookeeper有几种部署模式

单机模式
集群模式（配置 zoo.cfg）
伪集群模式（一台服务器启动多个zookeeper实例运行）

二、ZAB协议

Zab（Zookeeper Atomic Broadcast）是为ZooKeeper协设计的崩溃恢复原子广播协议，它保证zookeeper集群数据的一致性和命令的全局有序性。

1.前置知识

集群角色

服务状态

ZAB四种状态

Zookeeper是通过自身的状态来区分自己所属的角色，来执行自己应该的任务。

2.leader选举算法

服务启动期间的选举

服务运行期间的选举

Zxid是极为重要的概念，它是一个long型（64位）整数，分为两部分：纪元（epoch）部分和计数器（counter）部分，是一个全局有序的数字。

epoch代表当前集群所属的哪个leader，leader的选举就类似一个朝代的更替，你前朝的剑不能斩本朝的官，用epoch代表当前命令的有效性，counter是一个递增的数字。

集群在经过leader选举之后还会有连接leader和同步两个步骤，然后保证数据一致性。

3.选举之后怎样进行数据同步

直接差异化同步 DIFF同步

先回滚再差异化同步 TRUNC+DIFF同步

仅回滚同步 TRUNC同步

全量同步 SNAP同步

4.Zookeeper是如何保证数据一致性的

概述

Zookeeper通过ZAB原子广播协议来实现数据的最终顺序一致性，他是一个类似2PC两阶段提交的过程。

由于Zookeeper只有Leader节点可以写入数据，如果是其他节点收到写入数据的请求，则会将之转发给Leader节点。

主要流程

ZAB两种模式

三、CAP定理

1.概述

CAP是一个分布式系统设计的定理，他包含3个部分，并且最多只能同时满足其中两个。

2.Consistency一致性

1.一致性就是指的是数据在不同的节点之间怎样保证一致性。

2.对于纯理论的C而言，默认的规则是忽略掉延迟的，因为如果考虑延迟的话，因为数据同步的过程无论如何都会有延迟的，延迟的过程必然会带来数据的不一致。

3.Availability可用性

1.指的是对于每一个请求，节点总是可以在合理的时间返回合理的响应。

2.比如Zookeeper在进行数据同步时，无法对外提供读写服务，不满足可用性要求。

4.Partition-tolerance分区容错性

在一个分布式系统当中，很有可能由于部分节点的网络问题导致整个集群之间的网络不连通，所以就产生了网络分区，整个集群的环境被分隔成不同的的子网。

5.CA之间取舍

CP舍弃A

如果一个分布式系统不要求强的可用性，即允许系统停机或者长时间无响应的话，就可以在CAP三者中保障CP而舍弃A。

设计成CP的系统比较典型的就是分布式数据库。

如Redis、HBase这种分布式存储系统，如ZooKeeper这种分布式协调系统，数据的一致性是最基本的要求。

AP舍弃C

放弃了数据强一致性，退而求其次保证数据最终一致性。

电商网站的秒杀活动或者12306购票，在高并发情况下可能需要一些排队机制，这就是在可用性和分区容错性方面保证了系统正常服务，然后在数据的一致性方面做了一些让步，会影响一些用户体验，但也不会造成用户流程的严重阻塞，这种机制虽然在瞬间可能存在数据不一致的情况，但过了一段时间还是要保证最终一致性的。