ZooKeeper 入门指引

定义

Apache ZooKeeper is an effort to develop and maintain an open-source server which enables highly reliable distributed coordination.

ZooKeeper是一个开源的，高可靠性的分布式系统协调器。它公开了一些常用的服务，如命名，配置管理，同步和组服务,你可以用它来共识、组管理、领导人选举和出席协议，甚至可以根据自己的需求来构建它.

特点

1.简单

zookeeper实现分布式协调的功能是通过一个共享的层级空间，类似于标准的文件系统，它有所谓的znodes组成，即类似文件系统中的文件和目录。但是跟文件系统不同的是，它不是用来存储的，他的数据保存在内存中，这样可以达到高吞吐低延迟的目标。在CAP理论中，zookeeper保证了CP即一致性和分区容错性，

2.可靠

zk通过一组集群来保证高度的可靠，如下图zookeeper集群当中broker相互都知道对方的存在，它们的数据状态都维护在内存，同时在磁盘会有失误日志和数据快照，只要大部分server有效就能保证zk有效。

3.顺序一致性

zk为每个更新添加一个反映所有ZooKeeper事务顺序的数字。后续操作可以使用该顺序来实现更高级别的抽象，例如同步原语

4.快

它在“以读为主”的工作负载中尤其快。ZooKeeper应用程序运行在数千台机器上，在读操作比写操作更常见的情况下，它的性能最好，其比率大约为10:1。

5.类似文件系统的模型架构

zk提供的命名空间非常类似于标准文件系统的名称空间。名称是由斜杠（/）分隔的路径元素序列。zk命名空间中的每个节点都由路径标识。

6.永久节点和临时节点

znode维护一个stat结构，其中包括数据更改、ACL更改和时间戳的版本号，以允许缓存验证和协调更新。每次znode的数据更改时，版本号都会增加。例如，每当客户机检索数据时，它也会收到数据的版本。存储在命名空间中每个znode的数据是以原子方式读写的。Reads获取与znode关联的所有数据字节，write替换所有数据。每个节点都有一个访问控制列表（ACL），它限制了谁可以做什么。

临时节点:只要创建znode的会话处于活动状态，这些znode就存在。会话结束时，znode被删除。

7.事件监听

ZooKeeper允许用户在指定节点上注册一些 Watcher，并且在一些特定事件触发的时候，ZooKeeper服务端会将事件通知到感兴趣的客户端上去。该机制是 ZooKeeper 实现分布式协调服务的重要特性

8.简单的API

• create : 创建节点
• delete : 删除节点
• exists : 判断节点是否存在
• get data : 读取节点数据
• set data : 写节点数据
• get children : 获取子节点
• sync : 等待数据传播

下载安装

下载地址: https://zookeeper.apache.org/releases.html#download 解压到合适目录,测试版本3.5.5

将conf下样例配置文件zoo_sample.cfg复制一份重来命名为zoo.cfg,配置下数据目录和日志目录，接下来启动测试

服务端启动:zkServer.cmd

启动服务端时似乎端口被占用，所以再加个配置项

admin.serverPort=8888

同时看到myid值为空，window下测试时也没有生成myid文件，默认会去dataDir配置的目录找这个文件，可自己创建一个myid文件并在文件里写入一个序号标识该服务器，注意文件名为myid而不是myid.txt

服务端启动后可以看到有个java.exe 侦听端口2181

启动客户端

集群模式

zk的安装模式可以分为3种，分别为:单机模式，集群模式和伪集群模式。上面演示的即为单机模式；通过多台集群提供服务即为集群模式；一台电脑还可以进行伪集群模式，即在一台物理电脑上运行多个zk实例。

集群模式是通过配置文件的配置项来设置，主要涉及的配置项如下:

initLimit=10 
syncLimit=5 
server.1=192.168.191.1:2888:3888 
server.2=192.168.191.2:2888:3888

• initlimit：用来配置zk接受客户端(指zk集群中连接都leader的follower服务器)初始化连接时最长能忍受多少个心跳时间间隔数。当已经超过10个心跳时间(即tickTime)长度后zk服务器还没有收到客户端返回的信息，那么表明这个客户端连接失败。总时间长度为10*2000=20s

• synclimit：标识leader和follower之间发送消息，请求和应答时间长度，最长不能超过多少个ticktime的时间长度，总时间程度为:5*2000=10s

• server.A=B：C：D：其中 A 是一个数字，表示这个是第几号服务器；B 是这个服务器的 ip 地址；C 表示的是这个服务器与集群中的 Leader 服务器交换信息的端口；D 表示的是万一集群中的 Leader 服务器挂了，需要一个端口来重新进行选举，选出一个新的 Leader，而这个端口就是用来执行选举时服务器相互通信的端口，通俗一点讲就是C端口用于集群内部通信，D端口用于leader选举。如果是伪集群的配置方式，由于 B 都是一样，所以不同的 Zookeeper 实例通信端口号不能一样，所以要给它们分配不同的端口号。

集群模式下还需要修改一个文件myid,这个文件在dataDir目录下，这个文件里面就有一个数据就是 A 的值，Zookeeper 启动时会读取这个文件，拿到里面的数据与 zoo.cfg 里面的配置信息比较从而判断到底是哪个 server。

对于集群模式，至少需要三台服务器，强烈建议使用奇数个服务器。如果您只有两台服务器，那么您将处于这样一种情况：如果其中一台服务器发生故障，则没有足够的计算机组成多数仲裁。两台服务器天生就比一台服务器不稳定，因为有两个单点故障

接下来我们做一个为集群模式的测试，配置出3个zk实例

• 配置文件修改，zoo.cfg文件配置出3份

  

  响应的在各自的datadir下创建自己的myid文件，注意无后缀名，内容为1，2，3 分别用来表示第几号服务器

• 服务端启动配置文件，同样复制3份

  

• 启动服务

  当启动第1个cmd文件zkServer1.cmd时,会报如下错误,启动第2个cmd文件zkServer2.cmd就正常了，依次启动zkserver1.cmd,zkserver2.cmd,zkserver3.cmd，报错信息是zookeeper的Leader选举算法的异常信息，当节点没有启动完毕的时候，Leader无法正常进行工作，这种错误信息是可以忽略的，等其他节点启动之后就正常了。

  

  ​ 3个端口已全部启动

  

参考链接 https://zookeeper.apache.org/doc/r3.6.2/zookeeperOver.html