參考文章

是什么

• 是一個(gè)分布式的，開(kāi)放源碼的分布式應(yīng)用程序協(xié)調(diào)服務(wù)。
• 是集群的管理者，監(jiān)視著集群中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。根據(jù)節(jié)點(diǎn)提交的反饋進(jìn)行下一步合理的操作。
• 最終，將簡(jiǎn)單易用的接口和性能高效，功能穩(wěn)定的系統(tǒng)提供給用戶

提供了什么

• 文件系統(tǒng)
• 通知機(jī)制

文件系統(tǒng)

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• 每個(gè)子目錄項(xiàng)如 App1都被成為znode
• 和文件系統(tǒng)一樣，能夠自由的增加 刪除znode
• znode可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

有四種類(lèi)型的znode

• 持久化目錄節(jié)點(diǎn) PERSISTENT
  • 客戶端與zookeeper斷開(kāi)連接后，該節(jié)點(diǎn)依然存在
• 持久化順序目錄節(jié)點(diǎn) PERSISTENT_SEQUENTIAL
  • 斷開(kāi)后，該節(jié)點(diǎn)依然存在，只是zookeeper給該節(jié)點(diǎn)名稱進(jìn)行順序編號(hào)
• 臨時(shí)目錄節(jié)點(diǎn) ephemeral
  • 斷開(kāi)連接后，節(jié)點(diǎn)被刪除
• 臨時(shí)順序編號(hào)目錄節(jié)點(diǎn)
  • 斷開(kāi)后，節(jié)點(diǎn)刪除。c創(chuàng)建的節(jié)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)按順序編號(hào)

通知機(jī)制

客戶端注冊(cè)監(jiān)聽(tīng)它關(guān)心的目錄節(jié)點(diǎn)，當(dāng)目錄節(jié)點(diǎn)發(fā)生變化時(shí)，zookeeper會(huì)通知客戶端。

Watch

• 一個(gè)watch事件是一個(gè)一次性的觸發(fā)器。
• watcher event異步發(fā)送。可能會(huì)存在，由于網(wǎng)絡(luò)延遲或其他因素導(dǎo)致，客戶端在不同的情況下收到監(jiān)聽(tīng)事件。

能做什么

• 命名服務(wù)
• 配置管理
• 集群管理
• 分布式鎖
• 隊(duì)列管理

命名服務(wù)

在zookeeper文件系統(tǒng)里創(chuàng)建一個(gè)目錄，即有統(tǒng)一的path

配置管理

如果程序分布在多臺(tái)機(jī)器上，逐個(gè)配置很麻煩。全部放到zookeeper上，然后監(jiān)聽(tīng)某個(gè)目錄節(jié)點(diǎn)，一旦配置信息發(fā)生變化，每個(gè)程序都會(huì)收到通知。
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集群管理

主要是兩點(diǎn)

• 機(jī)器的加入和退出

• 選舉master
  [圖片上傳失敗...(image-4a87ab-1534841583787)]

• 所有機(jī)器約定在group下創(chuàng)建臨時(shí)目錄節(jié)點(diǎn)，然后監(jiān)聽(tīng)

• 當(dāng)有機(jī)器掛掉，該機(jī)器與zookeeper斷開(kāi)，該節(jié)點(diǎn)被刪除，其他機(jī)器都可以接到通知

• 當(dāng)有機(jī)器加入，也會(huì)收到通知。默認(rèn)選取編號(hào)最小的機(jī)器作為master

分布式鎖

分為兩類(lèi)

1. 將znode看做一把鎖，通過(guò)createznode方式實(shí)現(xiàn)，所有客戶端都去創(chuàng)建/pre_lock節(jié)點(diǎn)，誰(shuí)成功創(chuàng)建，誰(shuí)獲得鎖.
2. /pre_lock預(yù)先存在，所有客戶端在它下面創(chuàng)建臨時(shí)順序目錄節(jié)點(diǎn)，編號(hào)最小的獲得鎖。

工作原理

zookeeper的核心是原子廣播，這個(gè)機(jī)制保證了各個(gè)server之間的同步。實(shí)現(xiàn)這個(gè)機(jī)制的協(xié)議叫zab協(xié)議（ZooKeeper Atomic Broadcast ）

zab協(xié)議有兩種模式：

• 恢復(fù)模式（選主）
• 廣播模式 （同步）

恢復(fù)模式

• 當(dāng)服務(wù)啟動(dòng)或者領(lǐng)導(dǎo)者崩潰后，zab進(jìn)入恢復(fù)模式
• 當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)被選舉出來(lái)，且大多數(shù)server完成了同步，恢復(fù)模式結(jié)束

為了保證事物順序一致性：

zookeeper采用了遞增的事物id號(hào) 64位

選主流程

zk的選舉有兩種 一種是基于basic paxos實(shí)現(xiàn)的，另外一種是fast paxos實(shí)現(xiàn)的,默認(rèn)是fast

fast paxos

某server首先向所有的server提議自己要成為leader，其他server收到之后，解決apoch和zxid的沖突，并接受對(duì)方建議，然后向?qū)Ψ桨l(fā)送完成的信息。

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同步流程

選完leader之后，zk就進(jìn)入同步流程

1. leader等待server連接
2. Follow連接leader，將最大的zxid發(fā)送給leader
3. leader根據(jù)zxid確定同步點(diǎn)
4. 完成同步之后通知follower，已經(jīng)成為uptodate狀態(tài)
5. follower收到uptodate消息后，又可以重新接收client的請(qǐng)求進(jìn)行服務(wù)了。

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