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ZAB協(xié)議是什么？
ZAB 協(xié)議全稱(chēng)：Zookeeper Atomic Broadcast（Zookeeper 原子廣播協(xié)議）， 它保證Zookeeper 在主從系統(tǒng)架構(gòu)下，集群中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)的一致性。保證數(shù)據(jù)一致性的分兩種情況討論，一種集群正常運(yùn)行，一種集群不正常。
Zookeeper集群正常運(yùn)行時(shí)采用「消息廣播」模式保證；
Leader節(jié)點(diǎn)宕機(jī)情況下采用「崩潰恢復(fù)」模式，保證；
消息廣播
消息廣播，就是集群正常運(yùn)行時(shí)接收客戶(hù)端寫(xiě)請(qǐng)求，需要保證集群數(shù)據(jù)的一致。
消息廣播是一個(gè)原子廣播協(xié)議，類(lèi)似二階段提交過(guò)程。主要3個(gè)步驟：
Leader 接收客戶(hù)端的寫(xiě)請(qǐng)求
Leader 封裝事物Proposal消息，廣播給集群中的所有Follower，等待ACK響應(yīng)
當(dāng)Leader接收 Follwer的ACK響應(yīng)數(shù)過(guò)半(當(dāng)然包括自己)，就commit自己本地?cái)?shù)據(jù)，然后將commit請(qǐng)求廣播給集群中的Follwer
消息廣播大概流程如下：
結(jié)合上圖，看看消息廣播的具體細(xì)節(jié)：
Leader 接收到請(qǐng)求后在進(jìn)行廣播事務(wù) Proposal 之前會(huì)為這個(gè)事務(wù)分配一個(gè) ZXID，再進(jìn)行廣播。
Leader 會(huì)為每個(gè)Follower都各自分配一個(gè)單獨(dú)的隊(duì)列，然后將需要廣播的事務(wù) Proposal 依次放入這些隊(duì)列中去，并根據(jù) FIFO 策略進(jìn)行消息的發(fā)送。
每個(gè)Follower 在接收到后都會(huì)以事務(wù)日志的形式寫(xiě)入到本地磁盤(pán)中，并且在成功寫(xiě)入后返回給 Leader一個(gè) ACK 響應(yīng)。
當(dāng)有超過(guò)半數(shù)的Follower ACK 響應(yīng)后，Leader 就會(huì)廣播一個(gè) Commit 消息給所有的 Follower，F(xiàn)ollower 接收到后就完成對(duì)事務(wù)的提交操作。
ZXID?的設(shè)計(jì)也很有特點(diǎn)，是一個(gè)全局有序的?64?位的數(shù)字，可以分為兩個(gè)部分：
高?32?位是：epoch（紀(jì)元），代表著周期，每當(dāng)選舉產(chǎn)生一個(gè)新的?Leader?服務(wù)器時(shí)
就會(huì)取出其本地日志中最大事務(wù)的?ZXID?，解析出epoch（紀(jì)元）值操作加?1作為新的?epoch?，
并將低?32?位置零。
低?32?位是：counter（計(jì)數(shù)器），它是一個(gè)簡(jiǎn)單的單調(diào)遞增的計(jì)數(shù)器，針對(duì)客戶(hù)端的每個(gè)事務(wù)請(qǐng)求都會(huì)進(jìn)行加?1
畫(huà)個(gè)更詳細(xì)的圖：
崩潰恢復(fù)
崩潰恢復(fù)，就是在Leader節(jié)點(diǎn)宕機(jī)的時(shí)候，重新選舉出Leader后（關(guān)于選舉機(jī)制可以參看這片文章），F(xiàn)ollower 同步新Leader時(shí)，需要保證一致性。
在Leader節(jié)點(diǎn)宕機(jī)時(shí)，可能會(huì)發(fā)生2種情況，針對(duì)這兩種情況我們來(lái)分析，它是怎么保證數(shù)據(jù)一致的。
Leader 在廣播事務(wù) Proposal 給所有 Follwer 之后宕機(jī)，數(shù)據(jù)怎么處理？
Leader 在收到 ACK 并commit自己，同時(shí)發(fā)送了部分 commit 出去之后宕機(jī)，數(shù)據(jù)怎么處理？
針對(duì)這2個(gè)情況，ZAB 定義了2個(gè)原則：
ZAB 協(xié)議會(huì)保存那些被Leader廣播Proposal且提交的事務(wù)。
ZAB 協(xié)議會(huì)丟棄那些被Leader廣播Proposal但沒(méi)提交的事務(wù)。
說(shuō)白了，就是Follwer接收到Leader的 commit請(qǐng)求的那些數(shù)據(jù)才有效。
在選舉機(jī)制這篇文章，我們就可以確定出新的Leader節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)一定是最新的。然后Follower就進(jìn)行數(shù)據(jù)同步咯。
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