是什么
- 是一个分布式的,开放源码的分布式应用程序协调服务。
- 是集群的管理者,监视着集群中各个节点的状态。根据节点提交的反馈进行下一步合理的操作。
- 最终,将简单易用的接口和性能高效,功能稳定的系统提供给用户
提供了什么
- 文件系统
- 通知机制
文件系统
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- 每个子目录项如 App1都被成为znode
- 和文件系统一样,能够自由的增加 删除znode
- znode可以存储数据
有四种类型的znode
- 持久化目录节点 PERSISTENT
- 客户端与zookeeper断开连接后,该节点依然存在
- 持久化顺序目录节点 PERSISTENT_SEQUENTIAL
- 断开后,该节点依然存在,只是zookeeper给该节点名称进行顺序编号
- 临时目录节点 ephemeral
- 断开连接后,节点被删除
- 临时顺序编号目录节点
- 断开后,节点删除。c创建的节点会自动按顺序编号
通知机制
客户端注册监听它关心的目录节点,当目录节点发生变化时,zookeeper会通知客户端。
Watch
- 一个watch事件是一个一次性的触发器。
- watcher event异步发送。可能会存在,由于网络延迟或其他因素导致,客户端在不同的情况下收到监听事件。
能做什么
- 命名服务
- 配置管理
- 集群管理
- 分布式锁
- 队列管理
命名服务
在zookeeper文件系统里创建一个目录,即有统一的path
配置管理
如果程序分布在多台机器上,逐个配置很麻烦。全部放到zookeeper上,然后监听某个目录节点,一旦配置信息发生变化,每个程序都会收到通知。
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集群管理
主要是两点
-
机器的加入和退出
-
选举master
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所有机器约定在group下创建临时目录节点,然后监听
-
当有机器挂掉,该机器与zookeeper断开,该节点被删除,其他机器都可以接到通知
-
当有机器加入,也会收到通知。默认选取编号最小的机器作为master
分布式锁
分为两类
- 将znode看做一把锁,通过createznode方式实现,所有客户端都去创建/pre_lock节点,谁成功创建,谁获得锁.
- /pre_lock预先存在,所有客户端在它下面创建临时顺序目录节点,编号最小的获得锁。
工作原理
zookeeper的核心是原子广播,这个机制保证了各个server之间的同步。实现这个机制的协议叫zab协议(ZooKeeper Atomic Broadcast )
zab协议有两种模式:
- 恢复模式(选主)
- 广播模式 (同步)
恢复模式
- 当服务启动或者领导者崩溃后,zab进入恢复模式
- 当领导被选举出来,且大多数server完成了同步,恢复模式结束
为了保证事物顺序一致性:
zookeeper采用了递增的事物id号 64位
选主流程
zk的选举有两种 一种是基于basic paxos实现的,另外一种是fast paxos实现的,默认是fast
fast paxos
某server首先向所有的server提议自己要成为leader,其他server收到之后,解决apoch和zxid的冲突,并接受对方建议,然后向对方发送完成的信息。
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同步流程
选完leader之后,zk就进入同步流程
- leader等待server连接
- Follow连接leader,将最大的zxid发送给leader
- leader根据zxid确定同步点
- 完成同步之后通知follower,已经成为uptodate状态
- follower收到uptodate消息后,又可以重新接收client的请求进行服务了。
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