官网首页: https://zookeeper.apache.org/
下载地址: http://mirror.bit.edu.cn/apache/zookeeper/
在node21、node22和ode23三个节点上部署Zookeeper,三个节点都已安装jdk。
IP | 节点名称 | Zookeeper | JDK |
---|---|---|---|
192.168.100.21 | node21 | Zookeeper | JDK |
192.168.100.22 | node22 | Zookeeper | JDK |
192.168.100.23 | node23 | Zookeeper | JDk |
(1)解压zookeeper安装包到/opt/module/目录下
[admin@node21 software]$ tar -zxvf zookeeper-3.4.12.tar.gz -C /opt/module/
(2)在/opt/module/zookeeper-3.4.12/这个目录下创建Data
[admin@node21 zookeeper-3.4.12]# sudo mkdir Data
(3)重命名/opt/module/zookeeper-3.4.12/conf这个目录下的zoo_sample.cfg为zoo.cfg
[admin@node21 conf]# mv zoo_sample.cfg zoo.cfg
具体配置,修改dateDir,添加日志存放目录
dataDir=/opt/module/zookeeper-3.4.12/Data
dataLogDir=/opt/module/zookeeper-3.4.12/logs
末尾增加如下配置
server.1=node21:2888:3888
server.2=node22:2888:3888
server.3=node23:2888:3888
(1)在/opt/module/zookeeper-3.4.12/Data目录下创建一个myid的文件
[admin@node21 Data]# sudo touch myid
(2)编辑myid文件, 在文件中添加与server对应的编号:如 1
[admin@node21 Data]# vi myid
(3)拷贝配置好的zookeeper到其他机器上
[admin@node21 module]# scp -r zookeeper-3.4.12/ admin@node22:/opt/module/
[admin@node21 module]# scp -r zookeeper-3.4.12/ admin@node23:/opt/module/
并分别修改node22,node23中myid文件中内容为2、3
[admin@node22 Data]# echo 2 > myid
[admin@node23 Data]# echo 3 > myid
(1)分别启动zookeeper
[admin@node21 zookeeper-3.4.12]# bin/zkServer.sh start
[admin@node22 zookeeper-3.4.12]# bin/zkServer.sh start
[admin@node23 zookeeper-3.4.12]# bin/zkServer.sh start
(2)查看状态
[admin@node21 zookeeper-3.4.12]# bin/zkServer.sh status
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /opt/module/zookeeper-3.4.12/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower
[admin@node22 zookeeper-3.4.12]# bin/zkServer.sh status
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /opt/module/zookeeper-3.4.12/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower
[admin@node23 zookeeper-3.4.12]# bin/zkServer.sh status
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /opt/module/zookeeper-3.4.12/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: leader
(3)停止zookeeper
[admin@node21 zookeeper-3.4.12]$ bin/zkServer.sh stop
[admin@node21 zookeeper-3.4.12]$ sudo vi /etc/profile
export ZOOKEEPER_HOME=/opt/module/zookeeper-3.4.12
export PATH=$PATH:$ZOOKEEPER_HOME/bin
Server.A=B:C:D。
A是一个数字,表示这个是第几号服务器;
B是这个服务器的ip地址;
C是这个服务器与集群中的Leader服务器交换信息的端口;
D是万一集群中的Leader服务器挂了,需要一个端口来重新进行选举,选出一个新的Leader,而这个端口就是用来执行选举时服务器相互通信的端口。
集群模式下配置一个文件myid,这个文件在dataDir目录下,这个文件里面有一个数据就是A的值,Zookeeper启动时读取此文件,拿到里面的数据与zoo.cfg里面的配置信息比较从而判断到底是哪个server。
1)tickTime=2000:通信心跳数
tickTime:通信心跳数,Zookeeper服务器心跳时间,单位毫秒
Zookeeper使用的基本时间,服务器之间或客户端与服务器之间维持心跳的时间间隔,也就是每个tickTime时间就会发送一个心跳,时间单位为毫秒。
它用于心跳机制,并且设置最小的session超时时间为两倍心跳时间。(session的最小超时时间是2*tickTime)
2)initLimit=10:LF初始通信时限
集群中的follower跟随者服务器(F)与leader领导者服务器(L)之间初始连接时能容忍的最多心跳数(tickTime的数量),用它来限定集群中的Zookeeper服务器连接到Leader的时限。
投票选举新leader的初始化时间
Follower在启动过程中,会从Leader同步所有最新数据,然后确定自己能够对外服务的起始状态。
Leader允许F在initLimit时间内完成这个工作。
3)syncLimit=5:LF同步通信时限
集群中Leader与Follower之间的最大响应时间单位,假如响应超过syncLimit * tickTime,
Leader认为Follwer死掉,从服务器列表中删除Follwer。
在运行过程中,Leader负责与ZK集群中所有机器进行通信,例如通过一些心跳检测机制,来检测机器的存活状态。
如果L发出心跳包在syncLimit之后,还没有从F那收到响应,那么就认为这个F已经不在线了。
4)dataDir:数据文件目录+数据持久化路径
保存内存数据库快照信息的位置,如果没有其他说明,更新的事务日志也保存到数据库。
5)clientPort=2181:客户端连接端口
监听客户端连接的端口
[admin@node21 zookeeper-3.4.12]$ zkCli.sh
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] help
ZooKeeper -server host:port cmd args
stat path [watch]
set path data [version]
ls path [watch]
delquota [-n|-b] path
ls2 path [watch]
setAcl path acl
setquota -n|-b val path
history
redo cmdno
printwatches on|off
delete path [version]
sync path
listquota path
rmr path
get path [watch]
create [-s] [-e] path data acl
addauth scheme auth
quit
getAcl path
close
connect host:port
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] ls /
[zookeeper]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] ls2 /
[zookeeper]
cZxid = 0x0
ctime = Wed Dec 31 19:00:00 EST 1969
mZxid = 0x0
mtime = Wed Dec 31 19:00:00 EST 1969
pZxid = 0x0
cversion = -1
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 0
numChildren = 1
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3] create /opt "aa"
Created /opt
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] create /opt/module "bb"
Created /opt/module
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 5] get /opt
aa
cZxid = 0x4100000004
ctime = Wed Jul 25 07:48:55 EDT 2018
mZxid = 0x4100000004
mtime = Wed Jul 25 07:48:55 EDT 2018
pZxid = 0x4100000005
cversion = 1
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 2
numChildren = 1
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 6] get /opt/module
bb
cZxid = 0x4100000005
ctime = Wed Jul 25 07:51:21 EDT 2018
mZxid = 0x4100000005
mtime = Wed Jul 25 07:51:21 EDT 2018
pZxid = 0x4100000005
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 2
numChildren = 0
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 7] create -e /app 8888
Created /app
(1)在当前客户端是能查看到的
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 8] ls /
[app, opt, zookeeper]
(2)退出当前客户端然后再重启启动客户端
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 9] quit
[root@node21 zookeeper-3.4.12]$ bin/zkCli.sh
(3)再次查看根目录下短暂节点已经删除
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] ls /
[opt, zookeeper]
(1)先创建一个普通的根节点app
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] create /app "app"
create /app "app"
(2)创建带序号的节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] create -s /app/aa 888
Created /app/aa0000000000
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3] create -s /app/bb 888
Created /app/bb0000000001
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] create -s /app/cc 888
Created /app/cc0000000002
如果原节点下有1个节点,则再排序时从1开始,以此类推。
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 5] create -s /opt/aa 888
Created /opt/aa0000000001
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 6] set /opt 999
cZxid = 0x4100000004
ctime = Wed Jul 25 07:48:55 EDT 2018
mZxid = 0x410000000e
mtime = Wed Jul 25 08:14:18 EDT 2018
pZxid = 0x410000000d
cversion = 2
dataVersion = 1
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 3
numChildren = 2
(1)在node22主机上注册监听/opt节点数据变化
[admin@node22 ~]$ zkCli.sh
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] get /opt watch
(2)在node21主机上修改/opt节点的数据
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 7] set /opt 777
(3)观察node22主机收到数据变化的监听
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1]
WATCHER::
WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/opt
(1)在node22主机上注册监听/opt节点的子节点变化
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] ls /opt watch
[aa0000000001, module]
(2)在node21主机/opt节点上创建子节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 8] create /opt/bb 666
Created /opt/bb
(3)观察node22主机收到子节点变化的监听
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3]
WATCHER::
WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeChildrenChanged path:/opt
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 9] delete /opt/bb
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 10] rmr /opt
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 14] stat /app
cZxid = 0x4100000009
ctime = Wed Jul 25 08:09:56 EDT 2018
mZxid = 0x4100000009
mtime = Wed Jul 25 08:09:56 EDT 2018
pZxid = 0x410000000c
cversion = 3
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 3
numChildren = 3
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 17] quit
Zookeeper是Google的Chubby一个开源的实现。它是一个针对大型分布式系统的可靠协调系统,提供的功能包括:配置维护、名字服务、 分布式同步、组服务等。ZooKeeper的目标就是封装好复杂易出错的关键服务,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。
1)Zookeeper:一个领导者(leader),多个跟随者(follower)组成的集群。
2)Leader负责进行投票的发起和决议,更新系统状态
3)Follower用于接收客户请求并向客户端返回结果,在选举Leader过程中参与投票
4)集群中只要有半数以上节点存活,Zookeeper集群就能正常服务。
5)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。
6)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。
7)数据更新原子性,一次数据更新要么成功,要么失败。
8)实时性,在一定时间范围内,client能读到最新数据。
ZooKeeper数据模型的结构与Unix文件系统很类似,整体上可以看作是一棵树,每个节点称做一个ZNode。每一个ZNode默认能够存储1MB的数据,每个ZNode都可以通过其路径唯一标识
提供的服务包括:统一命名服务、统一配置管理、统一集群管理、服务器节点动态上下线、软负载均衡等。
1)半数机制:集群中半数以上机器存活,集群可用。所以zookeeper适合装在奇数台机器上。
2)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
3)以一个简单的例子来说明整个选举的过程。
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。
1)Znode有两种类型:
短暂(ephemeral):客户端和服务器端断开连接后,创建的节点自己删除
持久(persistent):客户端和服务器端断开连接后,创建的节点不删除
2)Znode有四种形式的目录节点(默认是persistent )
(1)持久化目录节点(PERSISTENT)
客户端与zookeeper断开连接后,该节点依旧存在
(2)持久化顺序编号目录节点(PERSISTENT_SEQUENTIAL)
客户端与zookeeper断开连接后,该节点依旧存在,只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号
(3)临时目录节点(EPHEMERAL)
客户端与zookeeper断开连接后,该节点被删除
(4)临时顺序编号目录节点(EPHEMERAL_SEQUENTIAL)
客户端与zookeeper断开连接后,该节点被删除,只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号
3)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
4)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
1)czxid- 引起这个znode创建的zxid,创建节点的事务的zxid
每次修改ZooKeeper状态都会收到一个zxid形式的时间戳,也就是ZooKeeper事务ID。
事务ID是ZooKeeper中所有修改总的次序。每个修改都有唯一的zxid,如果zxid1小于zxid2,那么zxid1在zxid2之前发生。
2)ctime - znode被创建的毫秒数(从1970年开始)
3)mzxid - znode最后更新的zxid
4)mtime - znode最后修改的毫秒数(从1970年开始)
5)pZxid-znode最后更新的子节点zxid
6)cversion - znode子节点变化号,znode子节点修改次数
7)dataversion - znode数据变化号
8)aclVersion - znode访问控制列表的变化号
9)ephemeralOwner- 如果是临时节点,这个是znode拥有者的session id。如果不是临时节点则是0。
10)dataLength- znode的数据长度
11)numChildren - znode子节点数量
1)创建一个工程
2)解压zookeeper-3.4.12.tar.gz文件
3)拷贝zookeeper-3.4.12.jar、jline-0.9.94.jar、log4j-1.2.16.jar、netty-3.10.5.Final.jar、slf4j-api-1.6.1.jar、slf4j-log4j12-1.6.1.jar到工程的lib目录。并build一下,导入工程。
maven工程pom文件
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0modelVersion>
<groupId>com.ujiuyegroupId>
<artifactId>zookeeper-demoartifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOTversion>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.apache.zookeepergroupId>
<artifactId>zookeeperartifactId>
<version>3.4.14version>
dependency>
<dependency>
<groupId>junitgroupId>
<artifactId>junitartifactId>
<version>4.12version>
<scope>providedscope>
dependency>
dependencies>
project>
4)拷贝log4j.properties文件到项目根目录
log4j.rootLogger=INFO, stdout
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%n
log4j.appender.logfile=org.apache.log4j.FileAppender
log4j.appender.logfile.File=target/spring.log
log4j.appender.logfile.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.logfile.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%n
private static String connectString = "node21:2181,node22:2181,node23:2181";
private static int sessionTimeout = 2000;
private ZooKeeper zkClient = null;
@Before
public void init() throws Exception {
zkClient = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {
@Override
public void process(WatchedEvent event) {
// 收到事件通知后的回调函数(用户的业务逻辑)
System.out.println(event.getType() + "--" + event.getPath());
}
});
}
// 创建子节点
@Test
public void create() throws Exception {
// 数据的增删改查
// 参数1:要创建的节点的路径; 参数2:节点数据 ; 参数3:节点权限 ;参数4:节点的类型
String nodeCreated = zkClient.create("/eclipse",
"hello zk".getBytes(),
Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,
CreateMode.PERSISTENT);
}
// 获取子节点
@Test
public void getChildren() throws Exception {
List<String> children = zkClient.getChildren("/", true);
for (String child : children) {
System.out.println(child);
}
// 延时阻塞
Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
}
// 判断znode是否存在
@Test
public void exist() throws Exception {
Stat stat = zkClient.exists("/eclipse", false);
System.out.println(stat == null ? "not exist" : "exist");
}
1)需求:某分布式系统中,主节点有多台,可以动态上下线,任意一台客户端都能实时感知到主节点服务器的上下线
3)具体实现:
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 10] create /servers "servers"
Created /servers
package com.ujiuye.zkcase;
import java.io.IOException;
import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
public class DistributeServer {
private static String connectString = "node21:2181,node22:2181,node23:2181";
private static int sessionTimeout = 2000;
private ZooKeeper zk = null;
private String parentNode = "/servers";
// 创建到zk的客户端连接
public void getConnect() throws IOException{
zk = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {
@Override
public void process(WatchedEvent event) {
}
});
}
// 注册服务器
public void registServer(String hostname) throws Exception{
String create = zk.create(parentNode + "/server",
hostname.getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,
CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
System.out.println(hostname +" is online "+ create);
}
// 业务功能
public void business(String hostname) throws Exception{
System.out.println(hostname+" is working ...");
Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 获取zk连接
DistributeServer server = new DistributeServer();
server.getConnect();
// 利用zk连接注册服务器信息
server.registServer(args[0]);
// 启动业务功能
server.business(args[0]);
}
}
package com.ujiuye.demo;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
public class DistributeClient {
private static String connectString =
"master:2181,master2:2181,slave1:2181,slave2:2181,slave3:2181";
private static int sessionTimeout = 2000;
private ZooKeeper zk = null;
private String parentNode = "/servers";
private ArrayList<String> servers = new ArrayList<>();
// 创建到zk的客户端连接
public void getConnect() throws Exception {
zk = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {
@Override
public void process(WatchedEvent event) {
}
});
}
// 获取所有的服务器列表
public void getServerList() throws Exception {
// 获取服务器子节点信息,并且对父节点进行监听
List<String> children = zk.getChildren(parentNode, true);
for (String child : children) {
byte[] data = zk.getData(parentNode + "/" + child, false, null);
servers.add(new String(data));
}
}
// 业务功能
public void business() throws Exception {
servers.forEach(server -> System.out.println(server + " is now working....."));
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 获取zk连接
DistributeClient client = new DistributeClient();
client.getConnect();
// 获取servers的子节点信息,从中获取服务器信息列表
client.getServerList();
// 业务进程启动
client.business();
}
}