Zookeeper的作用及命令行操作

Zookeeper的作用及命令行操作

Zookeeper是什么

1、ZooKeeper由雅虎研究院开发，是Google Chubby的开源实现，后来托管到Apache，于2010年11月正式成为Apache的顶级项目。

2、ZooKeeper是一个经典的分布式数据一致性解决方案（基于Paxos算法），致力于为分布式应用提供一个高性能、高可用，且具有严格顺序访问控制能力的分布式协调服务。

3、Zookeeper的核心是原子广播，这个机制保证了各个server之间的同步。实现这个机制的协议叫做Zab协议。Zab协议有两种模式，它们分别是恢复模式和广播模式

二、zookeeper做什么

1. 最终一致性：client不论连接到哪个Server，展示给它都是同一个视图

2．可靠性：具有简单、健壮、良好的性能，如果消息被到一台服务器接受，那么它将被所有的服务器接受。

3 .实时性: 保证客户端将在一个时间间隔范围内获得服务器的更新信息

4、等待无关（wait-free）：慢的或者失效的client不得干预快速的client的请求，使得每个client都能有效的等待。

5.原子性：更新只能成功或者失败，没有中间状态。

6 .顺序性：包括全局有序和偏序两种：全局有序是指如果在一台服务器上消息a在消息b前发布，则在所有Server上消息a都将在消息b前被发布；偏序是指如果一个消息b在消息a后被同一个发送者发布，a必将排在b前面

三、zookeeper的作用

1、 命名服务

 在zookeeper的文件系统里创建一个目录，即有唯一的path。通过path即能管理上层

2、配置管理

  将配置信息放到zookeeper的目录下，然后所有相关应用程序对这个目录节点进行监听，一旦配置信息发生变化，每个应用程序就会收到 Zookeeper 的通知，相应跟着变化。

3、集群管理

主负责：机器退出和加入、选举master

机器加入会创建临时目录节点，然后监听父目录节点的子节点变化消息。一旦有机器挂掉，该机器与 zookeeper的连接断开，其所创建的临时目录节点被删除，所有其他机器都收到通知

4、分布式锁

保障了zookeeper的一致性文件系统

锁服务可以分为两类，一个是保持独占，另一个是控制时序。

5、队列管理

两种类型的队列：

1、 同步队列，当一个队列的成员都聚齐时，这个队列才可用，否则一直等待所有成员到达。

2、队列按照 FIFO 方式进行入队和出队操作。

四、ZooKeeper服务架构 - 容灾能力

ZooKeeper能够完成选举即能够正常对外提供服务。

ZooKeeper选举时，当某一个实例获得了半数以上的票数时，则变为leader。

对于n个实例的服务，n可能为奇数或偶数。

n为奇数时，假定n=2*x+1 ，则成为leader的节点需获得x+1票，容灾能力为x。

n为偶数时，假定 n = 2*x+2 ，则成为leader的节点需要获得x+2票 (大于一半)，容灾能力为x。

五、Zookeeper选举流程

目前有5台服务器，每台服务器均没有数据，它们的编号分别是1,2,3,4,5,按编号依次启动，它们的选择举过程如下：

1、服务器1启动，给自己投票，然后发投票信息，由于其它机器还没有启动所以它收不到反馈信息，服务器1的状态一直属于Looking(选举状态)。

2、服务器2启动，给自己投票，同时与之前启动的服务器1交换结果，由于服务器2的编号大所以服务器2胜出，但此时投票数没有大于半数，所以两个服务器的状态依然是LOOKING。

3、服务器3启动，给自己投票，同时与之前启动的服务器1,2交换信息，由于服务器3的编号最大所以服务器3胜出，此时投票数正好大于半数，所以服务器3成为领导者，服务器1,2成为小弟。

4、服务器4启动，给自己投票，同时与之前启动的服务器1,2,3交换信息，尽管服务器4的编号大，但之前服务器3已经胜出，所以服务器4只能成为小弟。

5、服务器5启动，后面的逻辑同服务器4成为小弟。

六、ZooKeeper客户端常用命令使用