ZAB协议以及Zookeeper

一、什么是Zookeeper
Zookeeper为分布式应用提供了一个高效可靠的分布式协调服务。实体依赖于ZAB协议，实现了一种主备模式的架构来保持集群中数据的一致性。
Zookeeper使得分布式应用可以通过一个共享的树形结构的命名空间实现协调。Zookeeper将所有的数据存储在内存中，Zookeeper集群中的任何一台机器都可以响应客户端的读操作，且全量数据存在在内存中，因此，Zookeeper更适合以读操作为主的应用场景。

二、集群中含有哪些角色
集群中包括三种角色：leader、follower、observer
leader：是通过选举确定一台机器，为客户端提供读写功能。follower与observer可以在不影响写性能的前提下提升集群的读性能。Zookeeper集群节点的数量为奇数个，Zookeeper的节点为：临时节点、持久节点、顺序节点。每个节点都有一个start结构，最重要的功能就是watcher功能，开源客户端有：zkclient、curator

三、ZAB协议
是为zookeeper专门设计的一种支持崩溃恢复的消息广播协议。ZAB协议只允许有一个主进程接收客户事务请求并处理，即leader，当leader收到请求后将请求事务转化为事务proposal，由于leader会为每一个follower创建一个对列，将该事务放入响应对列，保证书屋的顺序性，之后会在对列中顺序向其他节点广播该提案，follower收到后hi将其以事务的形式写入到本地日志中，并向leader发送反馈，leader会等待其他follower的回复，当收到一半以上的follower响应时，leader会向其他节点发送commit消息，同时leader提交提案。

四、ZAB的两种模式
ZAB有两种模式：故障恢复模式以及消息广播
当系统启动或者leader服务器出现故障等现象时，进入故障恢复模式。将会开启新的一轮选举，选举产生的leader会与过半的follower进行同步，使数据一致，当同步结束后，退出恢复模式，进入消息广播模式，当一台遵从ZAB协议的服务器启动后，如果检测到有leader在广播消息，会启动进入恢复模式，当共完成与leader的同步以后，进入消息广播模式，如果集群中的非leader的节点收到客户请求，非leader节点会先将请求发送到leader服务器。

五、ZAB协议故障恢复的条件
1、ZAB协议需要保证已经被leader提交的事务最终被所有的机器提交
2、ZAB协议需要保证丢弃那些只在leader上提出的事务

为了保证以上两点，选举时如果选择zxid最大的节点可以解决上述问题，数据同步是为每一个follower创建一个队列，leader将各个follower没有提交的事务写入各个队列，并发送给各个follower，follower将事务同步后leader将其加入真正可用的follower列表