ZooKeeper是一个开放源码的分布式应用程序协调服务,它包含一个简单的原语集,分布式应用程序可以基于它实现同步服务,配置维护和命名服务等。
Zookeeper设计目的
Zookeeper工作原理 在zookeeper的集群中,各个节点共有下面3种角色和4种状态: 角色:leader、follower、observer 状态:leading、following、observing、looking
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(ZooKeeper Atomic Broadcast protocol)。Zab协议有两种模式,它们分别是恢复模式(Recovery选主)和广播模式(Broadcast同步)。当服务启动或者在领导者崩溃后,Zab就进入了恢复模式,当领导者被选举出来,且大多数Server完成了和leader的状态同步以后,恢复模式就结束了。状态同步保证了leader和Server具有相同的系统状态。 为了保证事务的顺序一致性,zookeeper采用了递增的事务id号(zxid)来标识事务。所有的提议(proposal)都在被提出的时候加上了zxid。实现中zxid是一个64位的数字,它高32位是epoch用来标识leader关系是否改变,每次一个leader被选出来,它都会有一个新的epoch,标识当前属于那个leader的统治时期。低32位用于递增计数。
每个Server在工作过程中有4种状态:
Zookeeper集群节点
Zookeeper集群部署记录
1)服务器信息
主机名 系统 IP地址
sign-zk01.wangshibo.cn CentOS release 6.8 172.16.51.198
sign-zk02.wangshibo.cn CentOS release 6.8 172.16.51.199
sign-zk03.wangshibo.cn CentOS release 6.8 172.16.51.200
2)安装过程
先记录sign-zk01.wangshibo.cn节点机的部署过程(其他两个节点的部署过程基本一致)
安装jdk
可以yum安装自带的jdk
[root@sign-zk01 ~]# yum -y install java-1.7.0-openjdk*
[root@sign-zk01 ~]# java -version
java version "1.7.0_151"
OpenJDK Runtime Environment (rhel-2.6.11.0.el6_9-x86_64 u151-b00)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 24.151-b00, mixed mode)
不过建议卸载掉自带的jdk,安装Java OpenJDK
[root@sign-zk01 ~]# yum -y remove java-1.7.0-openjdk*
[root@sign-zk01 ~]# yum -y remove tzdata-java.noarch
[root@sign-zk01 ~]# java -version
-bash: java: command not found
[root@sign-zk01 ~]# rpm -ivh jdk-7u79-linux-x64.rpm --force
[root@sign-zk01 ~]# java -version
java version "1.7.0_79"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.7.0_79-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 24.79-b02, mixed mode)
安装并部署zookeeper集群
[app@sign-zk01 ~]$ cd /usr/local/src/
[app@sign-zk01 src]$ wget http://mirror.bit.edu.cn/apache/zookeeper/zookeeper-3.4.11/zookeeper-3.4.11.tar.gz
[app@sign-zk01 src]$ tar -zvxf zookeeper-3.4.11.tar.gz
[app@sign-zk01 src]$ mv zookeeper-3.4.11.tar.gz /data/
[app@sign-zk01 src]$ cd /data/zookeeper-3.4.11/conf/
[app@sign-zk01 conf]$ cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
[app@sign-zk01 conf]$ cat zoo.cfg |grep -v "#"
tickTime=2000
initLimit=10
syncLimit=5
dataDir=/data/zookeeper-3.4.11/data
dataLogDir=/data/zookeeper-3.4.11/logs
clientPort=2181
server.1=sign-zk01.wangshibo.cn:2888:3888
server.2=sign-zk02.wangshibo.cn:2888:3888
server.3=sign-zk03.wangshibo.cn:2888:3888
参数说明:
tickTime这个时间是作为zookeeper服务器之间或客户端与服务器之间维持心跳的时间间隔,也就是说每个tickTime时间就会发送一个心跳。
initLimit这个配置项是用来配置zookeeper接受客户端(这里所说的客户端不是用户连接zookeeper服务器的客户端,而是zookeeper服务器集群中连接到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个心跳的时间(也就是tickTime)长度后 zookeeper 服务器还没有收到客户端的返回信息,那么表明这个客户端连接失败。总的时间长度就是 10*2000=20秒。
syncLimit这个配置项标识leader与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,总的时间长度就是5*2000=10秒。
dataDir顾名思义就是zookeeper保存数据的目录,默认情况下zookeeper将写数据的日志文件也保存在这个目录里;
clientPort这个端口就是客户端连接Zookeeper服务器的端口,Zookeeper会监听这个端口接受客户端的访问请求;
server.A=B:C:D中的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第一个端口用来集群成员的信息交换,表示这个服务器与集群中的leader服务器交换信息的端口,D是在leader挂掉时专门用来进行选举leader所用的端口。
[app@sign-zk01 conf]$ mkdir /data/zookeeper-3.4.11/data
[app@sign-zk01 conf]$ mkdir /data/zookeeper-3.4.11/logs
创建ServerID标识(这是三个节点机器唯一配置不一样的地方,三个节点的myid文件配置的ServerID不能重复,建议分别配置成1、2、3)
除了修改zoo.cfg配置文件外,zookeeper集群模式下还要配置一个myid文件,这个文件需要放在dataDir目录下。
这个文件里面有一个数据就是A的值(该A就是zoo.cfg文件中server.A=B:C:D中的A),在zoo.cfg文件中配置的dataDir路径中创建myid文件。
[app@sign-zk01 ~]$ echo "1" > /data/zookeeper-3.4.11/data/myid
[app@sign-zk02 ~]$ echo "2" > /data/zookeeper-3.4.11/data/myid
[app@sign-zk03 ~]$ echo "3" > /data/zookeeper-3.4.11/data/myid
然后分别重启三个节点机器的zookeeper(stop/start/restart)
[app@sign-zk01 ~]$ /data/zookeeper-3.4.11/bin/zkServer.sh start
[app@sign-zk02 ~]$ /data/zookeeper-3.4.11/bin/zkServer.sh start
[app@sign-zk03 ~]$ /data/zookeeper-3.4.11/bin/zkServer.sh start
[app@sign-zk01 ~]$ lsof -i:2181
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
java 7071 app 20u IPv6 30989 0t0 TCP *:eforward (LISTEN)
查看zookeeper集群状态
[app@sign-zk01 ~]$ /data/zookeeper-3.4.11/bin/zkServer.sh status
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /data/zookeeper-3.4.11/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower
[app@sign-zk02 ~]$ /data/zookeeper-3.4.11/bin/zkServer.sh status
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /data/zookeeper-3.4.11/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: leader
[app@sign-zk03 ~]$ /data/zookeeper-3.4.11/bin/zkServer.sh status
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /data/zookeeper-3.4.11/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower
从上面可以看出,sign-zk01.wangshibo.cn,sign-zk03.wangshibo.cn两台服务器zookeeper的状态是follow模式,
sign-zk02.wangshibo.cn这台服务器zookeeper的状态是leader模式。
Zookeeper集群连接
Zookeeper集群搭建完毕之后,可以通过客户端脚本连接到zookeeper集群上面,对客户端来说,zookeeper集群是一个整体,连接到zookeeper集群实际上感觉在独享整个集群的服务。
[app@sign-zk01 ~]$ /data/zookeeper-3.4.11/bin/zkCli.sh -server sign-zk02.wangshibo.cn:2181
Connecting to sign-zk02.wangshibo.cn:2181
2017-11-22 15:22:55,110 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:zookeeper.version=3.4.11-37e277162d567b55a07d1755f0b31c32e93c01a0, built on 11/01/2017 18:06 GMT
2017-11-22 15:22:55,113 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:host.name=sign-zk01.wangshibo.cn
2017-11-22 15:22:55,113 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:java.version=1.7.0_79
2017-11-22 15:22:55,114 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:java.vendor=Oracle Corporation
2017-11-22 15:22:55,114 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:java.home=/usr/java/jdk1.7.0_79/jre
2017-11-22 15:22:55,114 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:java.class.path=/data/zookeeper-3.4.11/bin/../build/classes:/data/zookeeper-3.4.11/bin/../build/lib/*.jar:/data/zookeeper-3.4.11/bin/../lib/slf4j-log4j12-1.6.1.jar:/data/zookeeper-3.4.11/bin/../lib/slf4j-api-1.6.1.jar:/data/zookeeper-3.4.11/bin/../lib/netty-3.10.5.Final.jar:/data/zookeeper-3.4.11/bin/../lib/log4j-1.2.16.jar:/data/zookeeper-3.4.11/bin/../lib/jline-0.9.94.jar:/data/zookeeper-3.4.11/bin/../lib/audience-annotations-0.5.0.jar:/data/zookeeper-3.4.11/bin/../zookeeper-3.4.11.jar:/data/zookeeper-3.4.11/bin/../src/java/lib/*.jar:/data/zookeeper-3.4.11/bin/../conf:
2017-11-22 15:22:55,115 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:java.library.path=/usr/java/packages/lib/amd64:/usr/lib64:/lib64:/lib:/usr/lib
2017-11-22 15:22:55,115 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:java.io.tmpdir=/tmp
2017-11-22 15:22:55,115 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:java.compiler=<NA>
2017-11-22 15:22:55,115 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:os.name=Linux
2017-11-22 15:22:55,115 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:os.arch=amd64
2017-11-22 15:22:55,115 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:os.version=2.6.32-696.13.2.el6.x86_64
2017-11-22 15:22:55,115 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:user.name=app
2017-11-22 15:22:55,115 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:user.home=/home/app
2017-11-22 15:22:55,115 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:user.dir=/home/app
2017-11-22 15:22:55,116 [myid:] - INFO [main:ZooKeeper@441] - Initiating client connection, connectString=sign-zk02.wangshibo.cn:2181 sessionTimeout=30000 watcher=org.apache.zookeeper.ZooKeeperMain$MyWatcher@594b7042
Welcome to ZooKeeper!
2017-11-22 15:22:55,136 [myid:] - INFO [main-SendThread(sign-zk02.wangshibo.cn:2181):ClientCnxn$SendThread@1035] - Opening socket connection to server sign-zk02.wangshibo.cn/172.16.51.199:2181. Will not attempt to authenticate using SASL (unknown error)
2017-11-22 15:22:55,140 [myid:] - INFO [main-SendThread(sign-zk02.wangshibo.cn:2181):ClientCnxn$SendThread@877] - Socket connection established to sign-zk02.wangshibo.cn/172.16.51.199:2181, initiating session
JLine support is enabled
[zk: sign-zk02.wangshibo.cn:2181(CONNECTING) 0] 2017-11-22 15:22:55,287 [myid:] - INFO [main-SendThread(sign-zk02.wangshibo.cn:2181):ClientCnxn$SendThread@1302] - Session establishment complete on server sign-zk02.wangshibo.cn/172.16.51.199:2181, sessionid = 0x2000495ce4f0000, negotiated timeout = 30000
WATCHER::
WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null
//这一步按Enter
[zk: sign-zk02.wangshibo.cn:2181(CONNECTED) 0] ls /
[zookeeper]
[zk: sign-zk02.wangshibo.cn:2181(CONNECTED) 1] quit
Quitting...
2017-11-22 15:23:39,255 [myid:] - INFO [main:ZooKeeper@687] - Session: 0x2000495ce4f0000 closed
2017-11-22 15:23:39,257 [myid:] - INFO [main-EventThread:ClientCnxn$EventThread@520] - EventThread shut down for session: 0x2000495ce4f0000
通过上图可以看出整个zookeeper集群已经搭建并测试完成。