Zookeeper集群搭建

1、zookeeper概念

zookeeper是一个分布式协调服务:

Zookeeper是一个高效的分布式协调服务,可以提供配置信息管理、命名、分布式同步、集群管理、数据库切换等服务。它不适合用来存储大量信息,可以用来存储一些配置、发布与订阅等少量信息。Hadoop、Storm、消息中间件、RPC服务框架、分布式数据库同步系统,这些都是Zookeeper的应用场景。

2、zookeeper集群机制

Zookeeper集群中节点个数一般为奇数个(>=3),若集群中Master挂掉,剩余节点个数在半数以上时,就可以推举新的主节点,继续对外提供服务 

3、zookeeper特性

  • Zookeeper:一个leader,多个follower组成的集群
  • 全局数据一致:每个server保存一份相同的数据副本,client无论连接到哪个server,数据都是一致的
  • 分布式读写,更新请求转发,由leader实施
  • 更新请求顺序进行,来自同一个client的更新请求按其发送顺序依次执行
  • 数据更新原子性,一次数据更新要么成功,要么失败
  • 实时性,在一定时间范围内,client能读到最新数据

4、zookeeper数据结构

Zookeeper使用的数据结构为树形结构,根节点为"/"。Zookeeper集群中的节点,根据其身份特性分为leader、follower、observer。leader负责客户端writer类型的请求;follower负责客户端reader类型的请求,并参与leader选举;observer是特殊的follower,可以接收客户端reader请求,但是不会参与选举,可以用来扩容系统支撑能力,提高读取速度。

5、zookeeper原理及内部选举机制

原理:zookeeper在配置文件中并没有指定master和slave,但是,zookeeper在工作时,只有一个节点为leader,其余节点为follower,leader是通过内部的选举机制临时产生的。

 选举机制:(两种情况)

(1)全新集群paxos

假设有五台服务器组成的zookeeper集群,它们的id从1-5,同时它们都是最新启动的,也就是没有历史数据,在存放数据量这一点上,都是一样的.假设这些服务器依序启动,来看看会发生什么.
  1) 服务器1启动,此时只有它一台服务器启动了,它发出去的报没有任何响应,所以它的选举状态一直是LOOKING状态
  2) 服务器2启动,它与最开始启动的服务器1进行通信,互相交换自己的选举结果,由于两者都没有历史数据,所以id值较大的服务器2胜出,但是由于没有达到超过半数以上的服务器都同意选举它(这个例子中的半数以上是3),所以服务器1,2还是继续保持LOOKING状态.
  3) 服务器3启动,根据前面的理论分析,服务器3成为服务器1,2,3中的老大,而与上面不同的是,此时有三台服务器选举了它,所以它成为了这次选举的leader.
  4) 服务器4启动,根据前面的分析,理论上服务器4应该是服务器1,2,3,4中最大的,但是由于前面已经有半数以上的服务器选举了服务器3,所以它只能接收当小弟的命了.
  5) 服务器5启动,同4一样,当小弟.

(2)非全新集群(数据恢复)

初始化的时候,是按照上述的说明进行选举的,但是当zookeeper运行了一段时间之后,有机器down掉,重新选举时,选举过程就相对复杂了。

需要加入数据id、leader id和逻辑时钟。

数据id:数据新的id就大,数据每次更新都会更新id。

Leader id:就是我们配置的myid中的值,每个机器一个。

逻辑时钟:这个值从0开始递增,每次选举对应一个值,也就是说:  如果在同一次选举中,那么这个值应该是一致的 ;  逻辑时钟值越大,说明这一次选举leader的进程更新.

选举的标准就变成:

  1、逻辑时钟小的选举结果被忽略,重新投票

  2、统一逻辑时钟后,数据id大的胜出

  3、数据id相同的情况下,leader id大的胜出

根据这个规则选出leader。

6、zookeeper集群的搭建

  • 准备三台机器:hadoop1(192.168.1.11)、hadoop2(192.168.1.12)、hadoop3(192.168.1.13),并且安装jdk(可参照笔记:https://www.cnblogs.com/zhangan/p/10901192.html)。
  • 将zookeeper安装包上传到hadoop1的/usr/local中:wget http://apache.fayea.com/zookeeper/zookeeper-3.4.6/zookeeper-3.4.6.tar.gz 。
  • 解压:tar -zxvf /usr/local/zookeeper-3.4.5.tar.gz

     重命名:mv zookeeper-3.4.5.tar.gz zookeeper

  • 修改环境变量

    vi /etc/profile

    添加内容:export ZOOKEEPER_HOME=/usr/local/zookeeper

            export PATH=.:$ZOOKEEPER_HOME/bin....

    刷新环境变量

    source /etc/profile

    注意:3台机器都要修改

  • 修改配置文件

    cd /usr/local/zookeeper/conf

    cp zoo_sample.cfg zoo.cfg

    vi zoo.cfg

    添加内容: 

    maxClientCnxns=60

    tickTime=2000

    initLimit=10

    syncLimit=5

    dataDir=/data/zookeeper/data

    dataLogDir=/data/logs/zookeeper

    clientPort=2181  (客户端连接端口)

    server.1=192.168.1.11:2888:3888  (主机名, 心跳端口、数据端口)

    server.2=192.168.1.12:2888:3888  (都是默认端口)

    server.3=192.168.1.13:2888:3888  (2888表示zookeeper程序监听端口,3888表示zookeeper选举通信端口)

    创建文件夹

    mkdir /usr/local/zookeeper/data

    mkdir /usr/local/zookeeper/log

    在data文件夹中新建myid文件,myid文件的内容为1(一句话创建:echo 1 > myid)

    cd data

    vi myid

    添加内容:1

  • 把zookeeper目录复制到hadoop2和hadoop3中

    设置三个机器的本机免密登录(三台机器配置一样):

    scp -r /usr/local/zookeeper/ hadoop2:/usr/local/
    scp -r /usr/local/zookeeper/ hadoop3:/usr/local/
    将hadoop0中的环境变量复制到hadoop2和hadoop3中
    scp /etc/profile hadoop2:/etc/
    scp /etc/profile hadoop3:/etc/
    环境变量复制好了以后,在hadoop2和hadoop3上都要执行source /etc/profile

  • 把hadoop2中相应的myid的值改为2

    vi /usr/local/zk/data/myid 将里面的值改为2
         把hadoop3中相应的myid的值改为3
    vi /usr/local/zk/data/myid 将里面的值改为3

  • 将三台机器的防火墙关闭掉,service iptables stop ,查看service iptables status,还有selinux。

    启动,在三个节点上分别都要执行命令zkServer.sh start
    cd /usr/local/zk/bin
    ls
    zkServer.sh start

    启动完了之后,在bin目录下多了一个zookeeper.out

  • 检验,jps查看进程,会出现进程QuorumPeerMain

    在三个节点上依次执行命令zkServer.sh status(可以看到MODE,谁是leader,谁是follower)

    hadoop1:follower 

    hadoop2:leader

    hadoop3:follower

7、zookeeper命令行客户端

执行zkCli.sh,客户端连接上服务器hadoop1。

Zookeeper集群搭建_第1张图片

ls  /   查找根目录

create /test abc   创建节点并赋值

get /test   获取指定节点的值

set /test cb  设置已存在节点的值

rmr /test  递归删除节点

delete /test/test01  删除不存在子节点的节点

使用 ls 命令来查看当前 ZooKeeper 中所包含的内容:

创建一个新的 znode ,使用 create /zk “myData” 。这个命令创建了一个新的 znode 节点“ zk ”以及与它关联的字符串:

我们运行 get 命令来确认 znode 是否包含我们所创建的字符串: 

Zookeeper集群搭建_第2张图片

 

#监听这个节点hadoop2的变化,当另外一个客户端localhost改变/zk时(见4),它会打出下面的

#WATCHER::

#WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/zk

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] get /zk watch

Zookeeper集群搭建_第3张图片

下面我们通过 set 命令来对 zk 所关联的字符串进行设置:

Zookeeper集群搭建_第4张图片

下面我们将刚才创建的 znode 删除:

删除节点:rmr

Zookeeper集群搭建_第5张图片

 

 

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