Zookeeper原理和ZAB协议

1，zookeeper架构组件

1）概念
Leader ：zk集群主节点，用户写入数据、提供读取服务、处理事务请求等。
Follower：zk集群从节点，用于同步Leader、提供读取服务、处理非事务请求等。leader与follower间使用心跳监测来保持连接。
Client：连接leader或者follower，定时发送心跳，保持链接。
Znode：包含stat元数据。版本号(多个客户端cas操作)、时间戳、数据长度、ACL读写权限。
2）会话和监视
会话：client连接server时分配ID，创建临时节点时，会保存sessionId(用户断开时删除节点)。client通过特定间隔发送心跳，来保持session有效。
监视：用于向客户端通知znode的变更，包含本身数据变更和子节点变更。可以在读取znode时，设置watch。
3）读取和写入
写入：leader处理(follower接收则转发到leader)，广播写入请求到所有follower，当超过一半返回ack，则完成写入过程。
读取：每个server都有自己的database，不需要与集群交互。
4）zxid：每一个节点的创建、删除、更新等都有一个全局唯一的事务id。

2，ZAB协议

1）Zookeeper Atomic Broadcastzk原子广播协议，基于paxos协议，解决多节点写入问题的协议，用于实现分布式一致性算法
2）zab阶段
选举(election)：每个follower都向其他节点发送(选取自身为leader的vote投票)。 其他follower接收到vote后，对比zxid(本地日志中最大事务id)，如果比自己新则投票并更新自身vote。当某个节点收到超过半数的vote时，则选取为leader。
发现(discovery) ：follower向准leader发送followerinfo命令，准leader返回newleader指令。
同步(sync)：leader发起同步指令，根据leader日志，更新所有follower节点的数据。
广播(boradcast)：客户端提交事务请求到leader，leader广播事务到所有的follower，收到超过半数的ack时，则进行事务的提交。