ZooKeeper内部原理

1 选举机制

1)半数机制:集群中半数以上机器存活,集群可用。所以Zookeeper适合安装奇数台服务器。

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,如图所示。

ZooKeeper内部原理_第1张图片

(1)服务器1启动,此时只有它一台服务器启动了,它发出去的报文没有任何响应,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 节点类型

ZooKeeper内部原理_第2张图片

3 Stat结构体

序号 名称 说明
1 cZxid 创建节点的事务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最后更新的事务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 访问控制列表的变化号
9 ephemeralOwner 如果是临时节点,这个znode拥有者的sessionid,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

4 监听器原理

ZooKeeper内部原理_第3张图片

5 写数据流程

ZooKeeper内部原理_第4张图片

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