Zookeeper

Zookeeper 的简介

zookeeper的作用

Zookeeper是一个分布式协调服务;就是为用户的分布式应用程序提供协调服务

主要用来给分布式节点提供数据保管和节点监听功能

zookeeper特点

  • zookeeper是为别的分布式程序服务的
  • Zookeeper本身就是一个分布式程序(只要有半数以上节点存活,zk就能正常服务,一般要部署奇数台,最好大于等于三台)
  • Zookeeper所提供的服务涵盖:主从协调、服务器节点动态上下线、统一配置管理、分布式共享锁、统一名称服务……
  • 虽然说可以提供各种服务,但是zookeeper在底层其实只提供了两个功能:1. 管理(存储,读取)用户程序提交的数据;2. 为用户程序提供数据节点监听服务;

zookeeper集群的角色:

  • Leader
  • follower (Observer)

zookeeper集群的选举机制(全新集群)

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;

  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.

zookeeper集群的选举机制(运行中集群)

运行中集群的选举机制需要加入数据id、leader id和逻辑时钟的概念。

数据id:数据新的id就大,数据每次更新都会更新id。

Leader id:就是我们配置的myid中的值,每个机器一个。

逻辑时钟:这个值从0开始递增,每次选举对应一个值,也就是说: 如果在同一次选举中,那么这个值应该是一致的 ; 逻辑时钟值越大,说明这一次选举leader的进程更新.

选举的标准就变成:

​ 1、逻辑时钟小的选举结果被忽略,重新投票

​ 2、统一逻辑时钟后,数据id大的胜出

​ 3、数据id相同的情况下,leader id大的胜出

zookeeper集群特性

  • Zookeeper:一个leader,多个follower组成的集群
  • 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
  • 分布式读写,更新请求转发,由leader实施
  • 更新请求顺序进行,来自同一个client的更新请求按其发送顺序依次执行
  • 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 如何保证数据 一致性的

一致性实现方法

ZooKeeper是个集群,内部有多个server,每个server都可以连接多个client,每个client都可以修改server中的数据
ZooKeeper可以保证每个server内的数据完全一致,是如何实现的呢?

答:数据一致性是靠Paxos(ZAB)算法保证的,Paxos可以说是分布式一致性算法的鼻祖,是ZooKeeper的基础

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