Zookeeper基础篇---面试zookeeper概念

Zookeeper是一个开源的分布式程序协调服务器，为分布式服务提供一致性，其一致性是通过基于Poxos算法的ZAB协议完成的 ，主要功能是配置维护，域名管理，分布式同步，集群管理

配置维护

分布式系统中，很多服务配置文件要进行修改，那么我们就需要一个个去修改，当服务器比较少的时候，修改不是很麻烦，但是当服务器成千上万台的时候，就比较麻烦了，即使人力可以修改完成，但是人为修改还是会有出错的可能，因此，zookeeper就开始起到了作用，他是采用 发布/订阅模式，发布者将修改的配置文件发布到zookeeper服务的文件系统中，那么具有订阅者马上就能知道修改过后的配置的文件，立马就可以去同步zookeeper的配置文件，zookeeper具有同步操作的原子性，确保每个集群服务器的配置文件都能被正确的更新

域名管理

在分布式应用中，一个项目包含多个工程，而这些工程，有些工程是专门为其他工程提供服务，每个工程可能提供不同的服务的工程，而一个服务可能存在多个提供者，索引，用于消费这些服务就比较复杂了

这个时候zookeeper就派上了用场，我们只需要给服务器一个服务名，把服务名和提供者的主机地址注册上去，形成一个服务映射表，服务消费者通过服务名称即可享用这些服务，而无需了解服务具体的提供者是谁，服务的增加，减少，变更，只需修改zookeeper中的服务映射表就可以了

分布式同步

在分布式系统中，很多运算过程是yi分布式集群中的若干服务器共同计算完成的，并且他们之间的运算还具有逻辑上的先后顺序，如何保证这些服务器运行期间的同步性，

使用zookeeper可以协调这些服务器的运算过程，这些服务器同时监听zookeeper中的一个znode,一旦一个服务器update了znode,其他相应的能够接受到通知，并做出处理

集群管理

集群管理做麻烦的就是节点故障管理，zookeeper可以让集群选出一个健康的节点master,实时监控当前每个节点的健康，当某个节点发生故障，master会把这个情况通知给其他节点，是其他节点做出响应的调整，zookeeper不仅可以发现故障，也会对故障进行修复，当修复不了，，会通知系统管理员错误出现的原因，以便迅速做出定位问题，当master出现问题，zookeeper也会在内部选举一个新的master,对集群进行管理。

一致性要求

什么是zk的一致性呢，其需要满足以下几点要求

1.顺序一致性

从同一个客户端发起n个多个事物请求，最终会按照顺序请求zookeeper中

2.原子性

所有事务请求结果在集群中所有的机器应用情况是一致的，也就说要么正个集群所有主机都成功应用了某个事务，要么都不应用，不会出现一部分应用了事务，一部分没有应用

3.一致性视图

无论连接zookeeper中的那个服务器，看到的服务数据模型都是一致的

4.可靠性

一旦服务成功引用这个事务，并且完成了客户端响应，那么该事务所引起的服务器状态会一直保存下去，除非另一事务又对其进行变更

5.实时性

实时性不是传统的实时性，一旦事务被成功应用，呢么客户端能够立刻从服务读取到这个变更的数据装填，而是在一段时间后，客户端最终能从服务上读取最新的数据状态

zookeeper中的重要概念

session

session是指客户端回话中，zookeeper对外的服务端口默认是2181，客户端启动，会先和zk建立一个TCP长连接，从第一次建立开始，客户端的生命周期也开始了，通过这个长连接，客户端通过心跳机制和服务建立有效回话，也能发起请求和接受响应，同时还能通过此链接接受来自服务器的watc事件h通知

其中sessionTimeout是设置会话的超时时间，当服务器压力过大，网络延迟或主动断开，只要在这个时间内，重新链接上，那么之前创建的回话还是有效的

znode

zookeeper的文件系统采用树形层次的目录结构，与Unix文件系统非常相似，每个目录在zookpeer中的叫一个znode，每个znode拥有一个唯一的路径标识即名称，每一个znode 包含数据和子znode，临时znode不能有znode,znode可以有多版本，索引查询某个路径下的数据需要带上版本号，客户端应用可以在znode上设置监视器

watcher机制

zk是通过watch机制实现发布订阅模式，zk提供分布式数据的发布订阅功能，一个发布者能够让多个订阅者监听同一个主题，当这个主题发生变化时候，会通知多有订阅者，使他们能够做出相应的处理，zk引入watch 机制实现分布式通知功能，zk允许客户端向服务端注册一个watch监听，当服务的一些指定时间出发这个watch,那么就会想执行客户端发送一个时间通知，这个事件通知是使用tcp长连接的session完成的

ACL

ACL全程Acess Control List(访问控制列表)，用于控制资源的访问权限，是zk数据安全的保障，zk利用ACL策略控制znode节点的访问权限，如节点数据读取，节点创建，节点删除，设置节点权限等

在传统的文件系统中，ACL分为两个维度，组和权限，一个组有多个权限，一个文件或目录拥有了某个组的权限即拥有了组里的所有权限，文件或子目录默认会继承其父的ACL

但是zk中，znode的ACL是没有继承关系的，每个znode的权限都是独立的，而客户端满足znode设置权限要求时，才能完成相应的操作，zookeeper的ACL分为三个维度:授权策略scheme,用户id,用户权限permission.即使用某个授权策略给用户id赋予一个权限permission.