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做Zab协议。Zab协议有两种模式，它们分别是恢复模式（选举）和广播模式（同步）。当服务启动或者在领导者崩溃后，Zab就进入了恢复模式，当领导者被选举出来，且大多数Server完成了和leader的状态同步以后，恢复模式就结束了。状态同步保证了leader和Server具有相同的系统状态。
Paxos算法 ：解决的问题是如何在分布式环境中保证数据的一致性；
角色分工：
Leader： 负责进行投票的发起和决议，更新系统状态
Follower：接收客户请求并向客户端返回结果，在选举过程中参与投票
Observer：接收客户端连接，将写请求转发给leader节点，不参与投票过程，只同步leader状态；主要为扩展系统，提高读取速度
各个角色的工作流程：
Leader主要有三个功能：
1 .恢复数据；
2 .维持与Learner的心跳，接收Learner请求并判断Learner的请求消息类型；
3 .Learner的消息类型主要有PING消息、REQUEST消息、ACK消息、REVALIDATE消息，根据不同的消息类型，进行不同的处理；PING消息是指Learner的心跳信息；REQUEST消息是Follower发送的提议信息，包括写请求及同步请求；ACK消息是Follower的对提议的回复，超过半数的Follower通过，则commit该提议；REVALIDATE消息是用来延长SESSION有效时间
Follower主要有四个功能：
1. 向Leader发送请求（PING消息、REQUEST消息、ACK消息、REVALIDATE消息）；
2 .接收Leader消息并进行处理；
3 .接收Client的请求，如果为写请求，发送给Leader进行投票；
4 .返回Client结果。
选举阶段：
Leader选举处理过程：
1.将自己的server.id和zxid信息发送出去
2.如果收到的信息中receive.zxid>= my.zxid，但receive.server.id> my.server.id，则将自己的选票修改为(received.zxid,receive.server.id)，否则是(my.zxid,my.server.id)
3.一旦收到的选票超过半数的服务器节点数，便将状态修改为LEADING,并通知投票者将状态设置为FOLLOWING状态
server.id：是节点的服务标识符
zxid：是zookeeper事物ID，zookeeper状态的每一次改变，都会对应一个递增的Transaction id,即zxid，zxid=epoch(32bit)+counter(32bit) ；epoch表示集群中leader所改变的次数
广播阶段：
同一时刻存在一个Leader节点，其他的节点为Follower，如果是更新请求，客户端连接到leader节点，由leader节点执行请求，如果连接到Follower节点，则需将转发请求到leader执行，但对于读请求，客户端可以直接从Follower上读取数据，如果需要读取到最新的数据，在发起读操作时设置强制同步，则会从Leader节点获取
配置文件说明：
tickTime：服务器和客户端之间的心跳机制，用于检测对方的健康状态，这个时间是健康检测频率，每隔tickTime会发送一个心跳，单位为ms
dataDir：zookeeper所产生的数据存放目录，目录下的myid文件要和集群的server ID对应
dataLogDir：事物日志文件存放目录
clientPort：和客户端交互时所使用的服务端口
initLimit：集群中的其他节点在于Leader建立连接，以及建立完成后同步数据所运行的最大时间，它是以tickTime的倍数计算 即initLimit*tickTime
syncTime：集群中Leader与其他节点进行数据同步所运行的最大时间，它是以tickTime的倍数计算，即syncTime*tickTime
server.x=[hostname]:port1:port2[:observer] ：x表示服务器ID，即为myid文件中对应;port1 集群内各个节点进行数据交互的端口；port2 进行选举leader时所使用的端口，如果该节点为observer，可以在最后追加一个observer标识
peerType=observer 如果该节点是一个observer节点，则需要添加该配置
zookeeper监控（四字命令）：
ruok：最简单的健康检查命令 stat：输出详细的状态信息，如当前服务的客户端连接数，服务角色和最新的事务zxid等 srvr：提供connection信息 dump：提供所有session相关信息，包括其超时时间及相关的暂时性znode节点，该命令只对leader生效 conf：列出所有服务器启动时加载的基本配置信息 envi：列出zookeeper进程的所有环境变量 mntr：提供比stat更详细的报表信息，以key-value键值显示 wchs：列出服务器相关监听信息 wchc：列出服务器上相关的监听信息，通过会话进行排序 wchp：列出服务器上相关的监听信息，通过znode path进行排序
可通过nc 工具 发送四字命令，如：
echo stat | nc localhost 2181 Clients: /0:0:0:0:0:0:0:1:38686[0](queued=0,recved=1,sent=0) Latency min/avg/max: 0/0/0 Received: 1 Sent: 0 Connections: 1 Outstanding: 0 Zxid: 0x100000007 Mode: follower Node count: 5
zk常用命令：
服务端
zkServer.sh status --查看状态 zkServer.sh start --启动 zkServer.sh restart --重启 zkServer.sh stop --停止 zkServer.sh start-foreground --前台启动
客户端
zkCli.sh -server ip:2181 (create/ls/get/set/delete)
zk集群演示：
IP：192.168.229.128 上启3个zk docker
zk 基础配置
# The number of milliseconds of each tick tickTime=2000 # The number of ticks that the initial initLimit=10 # The number of ticks that can pass between syncLimit=5 # the directory where the snapshot is stored. dataDir=/opt/zookeeper/data
zk start 脚本
#!/bin/sh
#Identify the JRE
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk7
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
#Identify the myid of zk node
echo "${MYID}" > /opt/zookeeper/data/myid
#Identify the service port
echo "clientPort=${ZK_PORT}" >> /opt/zookeeper/conf/zoo.cfg
#Identify the additional zk nodes
echo "${ZK_NODE_1}" >> /opt/zookeeper/conf/zoo.cfg
echo "${ZK_NODE_2}" >> /opt/zookeeper/conf/zoo.cfg
echo "${ZK_NODE_3}" >> /opt/zookeeper/conf/zoo.cfg
#Start zk
exec /opt/zookeeper/bin/zkServer.sh start-foreground
zk Dockerfile
FROM ttxsgoto.com/jdk7 MAINTAINER SA RUN locale-gen en_US.UTF-8 ENV LANG en_US.UTF-8 RUN /bin/cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime ADD ./zookeeper /opt/zookeeper ADD ./zoo.cfg /opt/zookeeper/conf/ ADD ./zk_start.sh /opt/zookeeper/bin/ RUN chmod +x /opt/zookeeper/bin/zk_start.sh RUN mkdir -p /opt/zookeeper/data CMD /opt/zookeeper/bin/zk_start.sh
zk Build
docker build --no-cache=true -t "ttxsgoto.com/zk:v2016" .
zk Run
#zk1 docker run --net=host --name zk1 \ -d \ -e MYID=1 \ -e ZK_PORT=2181 \ -e ZK_NODE_1=server.1=192.168.229.128:2888:3888 \ -e ZK_NODE_2=server.2=192.168.229.128:2889:3889 \ -e ZK_NODE_3=server.3=192.168.229.128:2890:3890 \ ttxsgoto.com/zk:v2016 #zk2 docker run --net=host --name zk2 \ -d \ -e MYID=2 \ -e ZK_PORT=2182 \ -e ZK_NODE_1=server.1=192.168.229.128:2888:3888 \ -e ZK_NODE_2=server.2=192.168.229.128:2889:3889 \ -e ZK_NODE_3=server.3=192.168.229.128:2890:3890 \ ttxsgoto.com/zk:v2016 #zk3 docker run --net=host --name zk3 \ -d \ -e MYID=3 \ -e ZK_PORT=2183 \ -e ZK_NODE_1=server.1=192.168.229.128:2888:3888 \ -e ZK_NODE_2=server.2=192.168.229.128:2889:3889 \ -e ZK_NODE_3=server.3=192.168.229.128:2890:3890 \ ttxsgoto.com/zk:v2016