Zookeeper部署

Zookeeper概述

//Zookeeper定义

Zookeeper,是一个开源的分布式的，为分布式框架提供协调服务的Apache项目。

ZooKeeper是一种为分布式应用所设计的高可用、高性能且一致的开源协调服务，它提供了一项基本服务：分布式锁服务。分布式应用可以基于它实现更高级的服务，实现诸如同步服务、配置维护和集群管理或者命名的服务。

Zookeeper服务自身组成一个集群，2n+1个（奇数）服务允许n个失效，集群内一半以上机器可用，Zookeeper就可用。

假设 3台机器组成的集群，可以有允许一台失效，如果有2台失效，这个集群就不可用，1<1.5，一般的搭建zookeeper集群时，以奇数台机器来搭建。目的：是为了提高容错能允许多损失一台。

//Zookeeper工作机制

Zookeeper,从设计模式角度来理解：是一个基于观察者模式设计的分布式服务管理框架，它负责存储和管理大家都关心的数据，然后接受观察者的注册，一旦这些数据的状态发生变化，Zookeeper就将负责通知己经在Zookeeper.上注册的那些观察者做出相应的反应。也就是说Zookeeper=文件系统+通知机制。

//Zookeeper特点

(1)Zookeeper:一个领导者(Leader),多个跟随者(Follower)组成的集群。
(2)Zookeeper集群中只要有半数以上节点存活，Zookeeper:集群就能正常服务。所以Zookeeper适合安装奇数台服务器。
(3)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。
(4)更新请求顺序执行，来自同一个client的更新请求按其发送顺序依次执行，即先进先出。
(5)数据更新原子性，一次数据更新要么成功，要么失败。
(6)实时性，在一定时间范围内，client能读到最新数据。

//Zookeeper数据结构

ZooKeeper数据模型的结构与Linux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。

3.5 ZooKeeper应用场景
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。

统一命名服务
在分布式环境下，经常需要对应用/服务进行统一命名，便于识别。例如:IP不容易记住，而域名容易记住。

统一配置管理

1、分布式环境下，配置文件同步非常常见。一般要求一个集群中，所有节点的配置信息是一致的，比如Kafka集群。对配置文件修改后，希望能够快速同步到各个节点上。

2、配置管理可交由ZooKeeper实现。可将配置信息写入ZooKeeper上的一个Znode。各个客户端服务器监听这个Znode。一旦Znode中的数据被修改，ZooKeeper将通知各个客户端服务器。

统一集群管理
1、分布式环境中，实时掌握每个节点的状态是必要的。可根据节点实时状态做出一些调整。

2、ZooKeeper可以实现实时监控节点状态变化。可将节点信息写入ZooKeeper上的一个Znode。监听这个DMode可获取它的实时状态变化。

服务器动态上下线
客户端能实时洞察到服务器上下线的变化。

软负载均衡
在Zookeeper中记录每台服务器的访问数，让访问数最少的服务器去处理最新的客户端请求。

3.6 ZooKeeper选举机制
第一次启动选举机制

1、服务器1启动，发起一次选举。服务器1投自己一票。此时服务器1票数一票，不够半数以上（3票)，选举无法完成，服务器1状态保持为LOOKING;
2、服务器2启动，再发起一次选举。服务器1和2分别投自己一票并交换选票信息:此时服务器1发现服务器2的myid比自己目前投票推举的（服务器1)大，更改选票为推举服务器2。此时服务器1票数0票，服务器2票数2票，没有半数以上结果，选举无法完成，服务器1，2状态保持LOOKING

3、服务器3启动，发起一次选举。此时服务器1和2都会更改选票为服务器3。此次投票结果:服务器1为0票，服务器2为0票，服务器3为3票。此时服务器3的票数已经超过半数，服务器3当选Leader。服务器1，2更改状态为FOLLOWING，服务器3更改状态为LEADING;
4、服务器4启动，发起一次选举。此时服务器1，2，3已经不是LooKING状态，不会更改选票信息。交换选票信息结果:服务器3为3票，服务器4为1票。此时服务器4服从多数，更改选票信息为服务器3，并更改状态为FOLOWING;

5、服务器5启动，与服务器4一样
非第一次启动选举机制

1、当ZooKeeper集群中的一台服务器出现以下两种情况之一时，就会开始进入Leader选举:
服务器初始化启动。
服务器运行期间无法和Leader保持连接。

2、而当一台机器进入Leader选举流程时，当前集群也可能会处于以下两种状态:
集群中本来就己经存在一个Leader。
对于已经存在Leader的情况，机器试图去选举Leader时，会被告知当前服务器的Leader信息，对于该机器来说，仅仅需要和Leader机器建立连接，并进行状态同步即可。
集群中确实不存在Leader。
假设ZooKeeper由5台服务器组成，SID分别为1、2、3、4、5，ZXID分别为8、8、8、7、，并且此时SID为3的服务器是。一时刻，3和5服务器出现故障，因此开始进行Leader选举。
选举Leader规则:
1）EPOCH大的直接胜出
2）EPOCH相同，事务id大的胜出
3）事务id相同，服务器id大的胜出

SID:服务器ID。用来唯一标识一台ZooKeeper集群中的机器，每台机器不能重复，和myid一致。

ZXID:事务ID。ZXID是一个事务ID,用来标识一次服务器状态的变更。在某一时刻，集群中的每台机器的ZXID值不一定完全一致，这和ZooKeeper服务器对于客户端"更新请求"的处理逻辑速度有关。

Epoch:每个Leader任期的代号。没有Leader时同一轮投票过程中的逻辑时钟值是相同的。每投完一次票这个数据就会增加

部署Zookeeper集群

//准备3台服务器做Zookeeper集群
192.168.35.6
192.168.35.7
192.168.35.8

1、安装前准备

1.安装前准备
//关闭防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
//安装JDK
yum install -y java-1.8.0-openjdk java-1.8.0-openjdk-devel
java -version
//下载安装包
官方下载地址：https://archive,apache,org/dist/zookeeper/

2、安装zookeeper

cd /opt
tar -zxvf apache-zookeeper-3.5.7-bin.tar.gz
mv apache-zookeeper-3.5.7-bin /usr/local/zookeeper-3.5.7

3、在每个节点上创建数据目录和日志目录

[root@localhost conf]# mkdir /usr/local/zookeeper-3.5.7/data
[root@localhost conf]# mkdir /usr/local/zookeeper-3.5.7/logs

4、修改配置文件

cd /usr/local/zookeeper-3.5.7/conf/
cp zoo_sample.cfg zoo.cfg

5、在每个节点的dataDir指定的目录下创建一个myid的文件

echo 1 > /usr/local/zookeeper-3.5.7/data/myid
echo 2 > /usr/local/zookeeper-3.5.7/data/myid
echo 3 > /usr/local/zookeeper-3.5.7/data/myid

6、配置zookeeper启动脚本

vim /etc/init.d/zookeeper
#!/bin/bash
#chkconfig:2345 20 90
#description:Zookeeper Service Control Script
ZK_HOME='/usr/local/zookeeper-3.5.7'
case $1 in
start)
  echo "zookpeeper 启动"
  $ZK_HOME/bin/zkServer.sh start
;;
stop)
  echo "zookpeeper 停止"
  $ZK_HOME/bin/zkServer.sh stop
;;
restart)
  echo "zookpeeper 重启"
  $ZK_HOME/bin/zkServer.sh restart
;;
status)
  echo "zookpeeper 状态"
  $ZK_HOME/bin/zkServer.sh status
;;
*)
  echo "Usage: $0 {start|stop|restart|status}"
esac

7、

设置开机自启
[root@localhost conf]# chmod +x /etc/init.d/zookeeper
[root@localhost conf]# chkconfig --add zookeeper
分别启动Zookeeper
[root@localhost conf]# service zookeeper start
查看当前状态
[root@localhost conf]# service zookeeper status

看当前状态
[root@localhost conf]# service zookeeper status

[外链图片转存中...(img-LlrIBaY0-1663299969250)]

[外链图片转存中...(img-xxopBvW5-1663299969251)]

[外链图片转存中...(img-o1UZH1P8-1663299969251)]

由上三幅图可知，2号为leader