Zookeeper 学习1

【Zookeeper 学习1】 Zookeeper 是一个分布式协调服务，广泛应用于分布式系统中的命名服务、配置管理、集群管理等领域。它提供了高可用、高性能的数据一致性保障，是Apache Hadoop项目的一部分。 1、Zookeeper 数据结构 Zookeeper 的数据结构类似于文件系统，采用树形结构，由节点（Znode）组成。每个节点可以存储数据，也可以拥有子节点。Znodes分为四种类型：持久化节点（PERSISTENT）、持久化顺序节点（PERSISTENT_SEQUENTIAL）、临时节点（EPHEMERAL）和临时顺序节点（EPHEMERAL_SEQUENTIAL）。临时节点在创建它的客户端断开连接后会被自动删除，而持久节点则一直存在，直到被显式删除。 2、Zookeeper 协议 - ZAB（原子广播）协议 ZAB协议是Zookeeper实现数据一致性的关键，包含两个基本模式：崩溃恢复和消息广播。 - 崩溃恢复：当Leader节点故障时，Follower节点会通过选举选出新的Leader。选举过程遵循“选票数要大于集群总机器数的一半”的规则，确保新Leader的多数派支持，从而保证后续操作的一致性。 - 消息广播：所有写操作必须由Leader节点处理，Leader接收到写请求后，生成全局唯一的ZXID，并将请求广播给Follower。待所有Follower完成操作并回滚commit后，才确认事务完成。 3、Zookeeper 部署设备为什么是奇数 Zookeeper 集群通常部署奇数台服务器，这是为了确保在至少半数节点存活的情况下，集群仍能正常工作。例如，如果有3台服务器，即使挂掉1台，剩下的2台还能满足“选票数>集群总机器数/2”的条件，保持服务可用。若部署偶数台，一旦出现平票，将无法确定新Leader，导致集群瘫痪。 4、Zookeeper 的选举策略和投票策略 - 选举策略：当Leader节点故障，Follower会发起选举，发送包含myid（节点ID）和ZXID（事务ID）的投票给其他节点。Leader会比较接收到的投票，选择myid最大且ZXID最新的节点作为新Leader。 - 投票策略：Follower们会互相比较myid和ZXID，选取ZXID最大的节点进行投票。达到多数派共识的节点将成为新Leader。 5、Zookeeper 实现分布式事务 id 的唯一性 Zookeeper通过ZXID确保分布式事务ID的唯一性。所有的写操作都在Leader节点上执行，生成全局唯一的递增序列号ZXID。读操作可以从任何Follower节点获取，因为Follower会与Leader保持数据同步。这样，即使在分布式环境中，每个事务ID也能保持全局唯一和有序。 Zookeeper通过其独特的数据结构、ZAB协议以及选举和投票机制，确保了在分布式环境中的数据一致性、高可用性和事务唯一性，是构建分布式应用的重要组件。