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Because Coordinating Distributed Systems is a Zoo

入門指南

本文介紹了如何快速入門 ZooKeeper，主要面向開發(fā)人員，提供單個 ZooKeeper 服務(wù)器的簡單安裝說明，一些驗證運(yùn)行的命令，以及一個簡單的編程實例。最后，介紹了一些相對復(fù)雜的知識點(diǎn)，例如多副本部署，優(yōu)化事務(wù)日志等。有關(guān)商業(yè)部署的內(nèi)容，請參閱 ZooKeeper 管理員指南。

系統(tǒng)要求

平臺支持

• GNU/Linux 開發(fā)/生產(chǎn)，服務(wù)端/客戶端都支持
• Sun Solaris 開發(fā)/生產(chǎn)，服務(wù)端/客戶端都支持
• FreeBSD 僅支持客戶端的開發(fā)/生產(chǎn)，因為 FreeBSD JVM 中的 Java NIO 選擇器不支持。
• Win32 僅支持作為開發(fā)平臺的服務(wù)端/客戶端
• MacOSX 僅支持作為開發(fā)平臺的服務(wù)端/客戶端

軟件要求

ZooKeeper 是運(yùn)行在 Java 上的，版本要求 1.6+。推薦的 ZooKeeper 最小集群需要包含 3 臺服務(wù)器，并且建議運(yùn)行在不同的機(jī)器上。在 Yahoo，ZooKeeper 通常部署在專用的 RHEL 盒子上，配備雙核處理器，2GB 內(nèi)存和 80GB IDE 硬盤。

下載

Apache 鏡像下載，請選擇最新穩(wěn)定版。

單副本部署

以單點(diǎn)模式部署 ZooKeeper 服務(wù)器是最直接的，服務(wù)端被包含在單個 JAR 文件中，所以安裝過程中，需要創(chuàng)建一個配置文件。

ZooKeeper 穩(wěn)定版 下載完成后，需要進(jìn)行解壓縮，然后 cd 到根目錄。

我們需要一個配置文件才能啟動 ZooKeeper，簡單示例如下（conf/zoo.cfg）

tickTime=2000
dataDir=/var/zookeeper
clientPort=2181

（Tips：生產(chǎn)環(huán)境啟動時可能會遇到?jīng)]有權(quán)限訪問 /var/zookeeper，此時可替換為 /tmp/zookeeper 或者 /home/admin/zookeeper 等其他目錄）

文件名可以是任意的，在本文中我們指定為 conf/zoo.cfg，目錄前綴可以通過 dataDir 來指定。

• tickTime，是 ZooKeeper 中的基本時間單元（單位是微秒），常被用于心跳檢測，并且最短會話超時時間就是兩倍的 tickTime。
• dataDir，存儲內(nèi)存數(shù)據(jù)庫鏡像的位置，也是數(shù)據(jù)庫更新的事務(wù)日志的默認(rèn)存儲位置。
• clientPort，監(jiān)聽客戶端連接的端口號。

當(dāng)你完成配置文件的創(chuàng)建后，就可以啟動 ZooKeeper 啦！

bin/zkServer.sh start

ZooKeeper 采用 Log4j 記錄日志消息，詳情見開發(fā)者指南中的日志章節(jié)。你可以在控制臺（默認(rèn)）查看日志消息，也可以通過 Log4j 的配置文件將其輸出到指定日志文件中。

上面講述的是在單副本模式下 ZooKeeper 的部署與運(yùn)行。由于沒有備份，一旦 ZooKeeper 進(jìn)程失敗，就會導(dǎo)致服務(wù)關(guān)閉。在大多數(shù)簡單的開發(fā)環(huán)境中，單副本模式已經(jīng)足夠使用，如果想了解多副本部署模式，請參閱 ZooKeeper 多部署運(yùn)行

存儲管理

對于長期運(yùn)行的生產(chǎn)環(huán)境系統(tǒng)，一定會涉及到 ZooKeeper 的外部存儲管理，詳情見維護(hù)章節(jié)

連接 ZooKeeper

當(dāng) ZooKeeper 正常運(yùn)行時，你可以通過如下方式進(jìn)行連接：

• Java

bin/zkCli.sh -server 127.0.0.1:2181

• C：進(jìn)入 ZooKeeper 源碼的 src/c 子目錄，運(yùn)行 make cli_mt 或 make cli_st 命令，完成編譯 cli_mt（多線程）或 cli_st（單線程），詳細(xì)信息可以參考 src/c 目錄下的 README。

LD_LIBRARY_PATH=. cli_mt 127.0.0.1:2181

or

LD_LIBRARY_PATH=. cli_st 127.0.0.1:2181

當(dāng)你成功連接 ZooKeeper 時，將看到如下界面

Connecting to localhost:2181
log4j:WARN No appenders could be found for logger (org.apache.zookeeper.ZooKeeper).
log4j:WARN Please initialize the log4j system properly.
Welcome to ZooKeeper!
JLine support is enabled
[zkshell: 0]

在 shell 中輸入 help ，將會顯示一系列客戶端可執(zhí)行命令，如下所示

[zkshell: 0] help
ZooKeeper host:port cmd args
        get path [watch]
        ls path [watch]
        set path data [version]
        delquota [-n|-b] path
        quit
        printwatches on|off
        createpath data acl
        stat path [watch]
        listquota path
        history
        setAcl path acl
        getAcl path
        sync path
        redo cmdno
        addauth scheme auth
        delete path [version]
        setquota -n|-b val path

現(xiàn)在，我們可以開始練習(xí)一些簡單的命令，比如，輸入 ls 查看根目錄空間

[zkshell: 8] ls /
[zookeeper]

然后，輸入命令（create /zk_test my_data），它將創(chuàng)建一個新的 znode ，并將字符串 my_data 與之相關(guān)聯(lián)

[zkshell: 9] create /zk_test my_data
Created /zk_test

再次查看根目錄空間 ls /

[zkshell: 11] ls /
[zookeeper, zk_test]

我們發(fā)現(xiàn) zk_test 目錄已經(jīng)成功被創(chuàng)建了。

接下來，通過運(yùn)行 get 命令驗證數(shù)據(jù)是否與 znode 相關(guān)聯(lián)

[zkshell: 12] get /zk_test
my_data
cZxid = 5
ctime = Fri Jun 05 13:57:06 PDT 2009
mZxid = 5
mtime = Fri Jun 05 13:57:06 PDT 2009
pZxid = 5
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0
dataLength = 7
numChildren = 0

我們可以通過 set 命令更改 zk_test 關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)

[zkshell: 14] set /zk_test junk
cZxid = 5
ctime = Fri Jun 05 13:57:06 PDT 2009
mZxid = 6
mtime = Fri Jun 05 14:01:52 PDT 2009
pZxid = 5
cversion = 0
dataVersion = 1
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0
dataLength = 4
numChildren = 0
[zkshell: 15] get /zk_test
junk
cZxid = 5
ctime = Fri Jun 05 13:57:06 PDT 2009
mZxid = 6
mtime = Fri Jun 05 14:01:52 PDT 2009
pZxid = 5
cversion = 0
dataVersion = 1
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0
dataLength = 4
numChildren = 0

最后，讓我們來刪除這個節(jié)點(diǎn)

[zkshell: 16] delete /zk_test
[zkshell: 17] ls /
[zookeeper]
[zkshell: 18]

OK，我們已經(jīng)完成了簡單的增刪改查，是不是很簡單？更多信息可以參閱編程指南

編程說明

ZooKeeper 提供了 Java 和 C 的 SDK，兩者的功能是相同的。C 版本有兩種變型：單線程和多線程，兩者的區(qū)別僅在于消息傳遞循環(huán)如何完成。更多信息可以參閱編程示例

運(yùn)行多副本 ZooKeeper

單副本模式適用于評估、開發(fā)與測試，但是，在生產(chǎn)環(huán)境中，我們應(yīng)該以多副本模式運(yùn)行 ZooKeeper。同一個應(yīng)用的服務(wù)器副本組稱之為 quorum，在多副本模式下， quorum 中的所有服務(wù)器都具有相同的配置文件。該文件與單點(diǎn)模式中的配置稍有不同，如下所示。

tickTime=2000
dataDir=/var/zookeeper
clientPort=2181
initLimit=5
syncLimit=2
server.1=zoo1:2888:3888
server.2=zoo2:2888:3888
server.3=zoo3:2888:3888

參數(shù) initLimit 用于指定初始化連接時，追隨者和領(lǐng)導(dǎo)者之間的最長心跳時間；參數(shù) syncLimit 指定領(lǐng)導(dǎo)者和 追隨者之間消息同步的最大時間長度。

這兩個參數(shù)的值的單位都是 tickTime，比如 initLimit=5 表示 5 個 tickTime 間隔，也就是10秒。

表單 server.x 的條目列出了構(gòu)成 ZooKeeper 服務(wù)的服務(wù)器。當(dāng)服務(wù)器啟動時，它通過查找數(shù)據(jù)目錄中的文件 myid 來確定自己是哪個服務(wù)器。該文件以 ASCII 編碼格式記錄了服務(wù)器的編號信息。

最后，請注意每個服務(wù)器名稱后面的兩個端口號：“2888”和“3888”。每個服務(wù)器通過前一個端口連接其他服務(wù)器。這樣的連接是有必要的，使得服務(wù)器間可以進(jìn)行通信，例如，協(xié)商更新的順序。更具體地說，ZooKeeper 服務(wù)器通過該端口實現(xiàn) 追隨者到領(lǐng)導(dǎo)者的連接。當(dāng)一個新的領(lǐng)導(dǎo)者出現(xiàn)時，追隨者使用該端口創(chuàng)建一個與領(lǐng)導(dǎo)者的 TCP 連接。由于默認(rèn)的 領(lǐng)導(dǎo)者選舉也使用了 TCP ，所以我們需要另一個端口來選舉領(lǐng)導(dǎo)者，也就是服務(wù)器條目中的第二個端口。

其他優(yōu)化

此外，通過調(diào)節(jié)下述參數(shù)，可以提供 ZooKeeper 運(yùn)行的性能。

• 要想降低更新操作的時延，可以指定一個專用的事務(wù)日志目錄。默認(rèn)情況下，事務(wù)日志將放在與數(shù)據(jù)快照和 myid 文件相同的目錄中?？梢酝ㄟ^ dataLogDir 參數(shù)來指定事務(wù)日志目錄。