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ZooKeeper學(xué)習(xí)

sevi_stuo / 1462人閱讀

摘要：臨時(shí)節(jié)點(diǎn)臨時(shí)節(jié)點(diǎn)的生命周期和會話保持一致。授權(quán)對象授權(quán)對象指的是權(quán)限賦予的用戶或一個(gè)指定實(shí)體。參與選舉的投票。狀態(tài)變更如果是服務(wù)器運(yùn)行期間進(jìn)行選舉，需要對非服務(wù)器進(jìn)行狀態(tài)變更為。接收投票接收來自其它服務(wù)器的投票判斷投票的有效性。

一.ZooKeeper是什么？

ZooKeeper是一個(gè)分布式協(xié)調(diào)服務(wù)，目標(biāo)是將復(fù)雜容易出錯(cuò)的分布式一致性服務(wù)包裝起來，提供API接口給用戶使用。

ZooKeeper可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)布/訂閱，負(fù)載均衡，分布式鎖，分布式隊(duì)列，命名服務(wù)，集群管理，Master管理，分布式協(xié)調(diào)/通知。

二.ZooKeeper的Zab(Zookeeper Automic Broadcast)協(xié)議。

包含兩種模式：
1.崩潰恢復(fù)
2.消息廣播

三.ZooKeeper的特性

1.數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)--ZNode
ZNode是ZooKeeper的最小數(shù)據(jù)單元，每個(gè)ZNode都可以存儲數(shù)據(jù)，同時(shí)還能掛載子節(jié)點(diǎn)，因此構(gòu)成了一個(gè)層次化的命名空間，稱為樹。

ZNode三種類型：持久節(jié)點(diǎn)，臨時(shí)節(jié)點(diǎn)，順序節(jié)點(diǎn)。可以生成以下四種類型的節(jié)點(diǎn)：

持久節(jié)點(diǎn)：持久節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建后就一直存在于ZooKeeper服務(wù)器上，直到有刪除操作主動(dòng)清除這個(gè)節(jié)點(diǎn)。

持久順序節(jié)點(diǎn)：持久順序節(jié)點(diǎn)的特性和持久節(jié)點(diǎn)基本一致，額外的特性表現(xiàn)在順序性上。在ZooKeeper中，每個(gè)父節(jié)點(diǎn)都會為它的第一個(gè)子節(jié)點(diǎn)維護(hù)一份順序，用于記錄下每個(gè)子節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建的先后順序。

臨時(shí)節(jié)點(diǎn)：臨時(shí)節(jié)點(diǎn)的生命周期和會話保持一致。如果會話失效，臨時(shí)節(jié)點(diǎn)也就失效。不能在臨時(shí)節(jié)點(diǎn)上創(chuàng)建子節(jié)點(diǎn)。

臨時(shí)順序節(jié)點(diǎn)：在臨時(shí)節(jié)點(diǎn)上添加了順序性。

2.Watcher通知機(jī)制
客戶端線程向服務(wù)器注冊一個(gè)Watcher，同時(shí)將這個(gè)Watcher存儲在客戶端的WatchManager中，服務(wù)器會觸發(fā)Watcher事件向客戶端發(fā)送通知，客戶端會從WatchManager中找到對應(yīng)的Watcher執(zhí)行邏輯回調(diào)。

3.ACL(Access Control List)
ZooKeeper的權(quán)限控制。包含三部分的內(nèi)容：
(1)權(quán)限模式

IP：IP模式通過IP地址粒度進(jìn)行權(quán)限控制。

Digest: 以類似“username:password”的形式的權(quán)限標(biāo)識進(jìn)行權(quán)限設(shè)置。

World：所有用戶都可以在不進(jìn)行任何權(quán)限校驗(yàn)的情況下操作ZooKeeper上的數(shù)據(jù)。

Super: 超級用戶。

(2)授權(quán)對象：ID
授權(quán)對象指的是權(quán)限賦予的用戶或一個(gè)指定實(shí)體。
(3)權(quán)限
指通過權(quán)限校驗(yàn)可以被允許執(zhí)行的操作，包括create,delete,read,write,admin。

4.服務(wù)器角色
(1)Leader:整個(gè)ZooKeeper集群工作機(jī)制中的核心，主要任務(wù)：

事務(wù)請求的唯一調(diào)度和處理者，保證集群事務(wù)處理的順序性。

集群內(nèi)部各服務(wù)器的調(diào)度者。

(2)Follower:ZooKeeper集群狀態(tài)的跟隨者，主要任務(wù):

處理客戶端非事務(wù)的請求，轉(zhuǎn)發(fā)事務(wù)請求給Leader服務(wù)器。

參與事務(wù)的Proposal的投票。

參與Leader選舉的投票。

(3)Observer:觀察者
能處理非事務(wù)請求，將事務(wù)請求轉(zhuǎn)發(fā)給Leader服務(wù)器，但是不進(jìn)行事務(wù)Proposal的投票和Leader選舉的投票。通常用于在不影響集群事務(wù)處理能力的前提下提升集群的非事務(wù)處理能力。

5.leader選舉
進(jìn)行l(wèi)eader可以是服務(wù)器啟動(dòng)的時(shí)候或是服務(wù)器運(yùn)行的時(shí)候。

(1)狀態(tài)變更：如果是服務(wù)器運(yùn)行期間進(jìn)行l(wèi)eader選舉，需要對非Observer服務(wù)器進(jìn)行狀態(tài)變更為Looking。
(2)進(jìn)行投票：每臺服務(wù)器都會選舉自己作為leader，投票的內(nèi)容包括服務(wù)器的myid（ZooKeeper集群搭建的時(shí)候每個(gè)服務(wù)器的編號）和ZXID(ZooKeeper為每一個(gè)事務(wù)請求分配的唯一一個(gè)全局事務(wù)ID)。
(3)接收投票：接收來自其它服務(wù)器的投票,判斷投票的有效性。
(4)處理投票：需要將其他服務(wù)器的投票與自己的投票比較，比較規(guī)則如下：

先比較ZXID，ZXID比較大的服務(wù)器會優(yōu)先作為Leader。

ZXID相同的話，就比較myid，myid比較大的服務(wù)器作為Leader服務(wù)器。

(5)統(tǒng)計(jì)投票：每次投票后，服務(wù)器都會統(tǒng)計(jì)所有投票，判斷是否有過半的機(jī)器接收到相同的投票信息。
(6)改變服務(wù)器狀態(tài)：如果是follower,就變更為Following，如果是leader,就變更為leading。

6.ZooKeeper的序列化協(xié)議：Jute

7.數(shù)據(jù)存儲
分為兩部分：內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲和磁盤數(shù)據(jù)存儲。

參考資料：
《從Paxos到ZooKeeper分布式一致性原理與實(shí)踐》

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    sarva 評論0 收藏0

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