Zookeeper 集群搭建

Zookeeper

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 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

一旦这些数据的状态发生变化，Zookeeper就将负责通知已经在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

特点

• Zookeeper：一个领导者（Leader），多个跟随者（Follower）组成的集群。
• Zookeepe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。
• 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
• 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
• 数据更新原子性，一次数据更新要么成功，要么失败
• 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

Zookeeper 选举机制

第一次启动选举机制

• 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；
• 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
• 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；
• 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FOLLOWING；
• 服务器5启动，同4一样当小弟

非第一次启动选举机制

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

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：

• 集群中本来就已经存在一个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

选举Leader规则 

• EPOCH大的直接胜出
• EPOCH相同，事务id大的胜出
• 事务id相同，服务器id大的胜出

部署 Zookeeper 集群 

前期准备

三台服务器

192.168.154.10      
192.168.154.20   22 
192.168.154.30   23

//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/
 
cd /opt
wget https://archive.apache.org/dist/zookeeper/zookeeper-3.5.7/apache-zookeeper-3.5.7-bin.tar.gz

安装 Zookeeper —— 所有机器都配置

//解压压缩包到指定目录
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
 
//修改配置文件    
cd /usr/local/zookeeper-3.5.7/conf/
cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
vim zoo.cfg

在每个节点上创建数据目录和日志目录

在每个节点的dataDir指定的目录下创建一个 myid 的文件

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 "---------- zookeeper 启动 ------------"
    $ZK_HOME/bin/zkServer.sh start
;;
stop)
    echo "---------- zookeeper 停止 ------------"
    $ZK_HOME/bin/zkServer.sh stop
;;
restart)
    echo "---------- zookeeper 重启 ------------"
    $ZK_HOME/bin/zkServer.sh restart
;;
status)
    echo "---------- zookeeper 状态 ------------"
    $ZK_HOME/bin/zkServer.sh status
;;
*)
    echo "Usage: $0 {start|stop|restart|status}"
esac

设置开机自启

//分别启动 Zookeeper
service zookeeper start
 
//查看当前状态
service zookeeper status