分布式协调服务zookeeper基础

目录

  • 1.简介
  • 2.数据结构
  • 3.原理及协议
  • 4.功能
  • 5.应用

1.简介
    Zookeeper是一个分布式协调服务;它是为用户的分布式应用程序提供协调服务。它本身就一个集群(集群数量为奇数,至少为三台),集群的角色:Leader 和  follower  (Observer)。只要集群中有半数以上节点存活,集群就能提供服务。

2.数据结构
    层次化的目录结构,命名符合常规文件系统规范,每个节点在zookeeper中叫做znode,并且其有一个唯一的路径标识,节点Znode可以包含数据和子节点,客户端应用可以在节点上设置监视器。
    Znode有两种类型:短暂(ephemeral)(断开连接自己删除),持久(persistent)(断开连接不删除)。Znode有四种形式的目录节点(默认是persistent )PERSISTENT、PERSISTENT_SEQUENTIAL(持久序列/test0000000019)、EPHEMERAL、EPHEMERAL_SEQUENTIAL。
    创建znode时设置顺序标识,znode名称后会附加一个值,顺序号是一个单调递增的计数器,由父节点维护。在分布式系统中,顺序号可以被用于为所有的事件进行全局排序,这样客户端可以通过顺序号推断事件的顺序。

3.原理及协议
    Zookeeper虽然在配置文件中并没有指定master和slave,但是zookeeper工作时,是有一个节点为leader,其他则为follower。Leader是通过内部的选举机制临时产生的。
    选举机制是zab协议,ZooKeeper为高可用的一致性协调框架,自然的ZooKeeper也有着一致性算法的实现,ZooKeeper使用的是ZAB协议作为数据一致性的算法,ZAB(ZooKeeper Atomic Broadcast )全称为:原子消息广播协议;ZAB可以说是在Paxos算法基础上进行了扩展改造而来的,ZAB协议设计了支持崩溃恢复,ZooKeeper使用单一主进程Leader用于处理客户端所有事务请求,采用ZAB协议将服务器数状态以事务形式广播到所有Follower上;由于事务间可能存在着依赖关系,ZAB协议保证Leader广播的变更序列被顺序的处理,:一个状态被处理那么它所依赖的状态也已经提前被处理;ZAB协议支持的崩溃恢复可以保证在Leader进程崩溃的时候可以重新选出Leader并且保证数据的完整性;
  在ZooKeeper中所有的事务请求都由一个主服务器也就是Leader来处理,其他服务器为Follower,Leader将客户端的事务请求转换为事务Proposal,并且将Proposal分发给集群中其他所有的Follower,然后Leader等待Follwer反馈,当有过半数(>=N/2+1)的Follower反馈信息后,Leader将再次向集群内Follower广播Commit信息,Commit为将之前的Proposal提交。
4.功能
    Zookeeper所提供的服务涵盖:主从协调、服务器节点动态上下线、统一配置管理、分布式共享锁、统一名称服务……
    虽然说可以提供各种服务,但是zookeeper在底层其实只提供了两个功能:
        管理(存储,读取)用户程序提交的数据;
        并为用户程序提供数据节点监听服务;
5.应用
    实现分布式应用的(主节点HA)及客户端动态更新主节点状态
    分布式共享锁的简单实现
    配置文件管理-solrcloud
    统一命名服务-dubbo

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