小白初识Zookeeper

今儿来写写Zookeeper这个组件，主要围绕几个方面

(1)集群搭建

(2)集群架构

(3)ZK的数据模型

(4)客户端命令使用

(5)能做什么

首先，了解一个Zookeeper是什么，其是一个开源的分布式协调服务，分布式数据一致性的解决方案。

一、集群搭建

(1)将安装包上传至服务器解压，我的目录是/usr/soft

(2)进入/usr/soft/zookeeper/conf目录将zoo_sample.cfg改成zoo.cfg

(3)修改配置文件zoo.cfg

//配置zookeeper数据存放目录
dataDir=/usr/soft/zookeeper/zkData
//客户端端口
clientPort=2181
//分别配置集群节点信息
server.1=cnode-1:2888:3888
server.2=cnode-2:2888:3888
server.3=cnode-3:2888:3888

下面这个配置：

1、server.1：配置节点在集群中的唯一id

2、cnode-1：对应节点的ip地址，也可以是主机名

3、2888：集群间通信的端口，也即是follower和leader交换消息所使用的端口

4、3888：进行leader选举的接口

server.1=cnode-1:2888:3888

(3)在zookeeper数据存放目录（也就是zoo.cfg里面的dataDir）新建一个文件myid

我设置的目录是/usr/soft/zookeeper/zkData，

myid文件里面对应的值就是zoo.cfg文件中节点在集群中的唯一id

(4)将上述配置好的zookeeper目录分别用scp发送到其他两台机器上，并修改相应的myid文件

(5)启动集群，分别启动每一个节点

查看节点状态：

cnode-3是leader节点

(6)集群节点数量为什么是奇数？

在ZooKeeper的选举中，如果过半的节点都选一个节点为leader的话，那么这个节点就会是leader节点，也就是因为这个原因，ZooKeeper集群，只要有过半的节点是存活的，那么这个ZooKeeper就可以正常的提供服务。比如有5个ZooKeeper节点，其中有2个节点宕机了，这个时候还有3个节点存活，存活个数超过半数，此时集群还是正常提供服务，所以ZooKeeper集群本生是没有高可用问题的。又因为存活的判断依据是超过半数，所以一般搭建ZooKeeper集群的时候，都使用奇数台，这样会比较节约机器，比如我们安装一个6台的ZooKeeper集群，如果宕机了3台就会导致集群不可用，因为这个时候存活的节点数没有超过半数了，所以6台和5台的效果是一样的，用5台比较合适。

二、集群架构

(1)leader（领导者）：为客户端提供读和写的功能，负责投票的发起和决议，集群中只有此角色才能接收写请求。

(2)follower（跟随者）：为客户端提供读服务，如果是写请求，则转发至leader节点，在选举过程中进行投票。

(3)observer（观察者）：此角色节点只能提供读服务，不参与其他功能，是为了提高集群的读取性能而产生的节点。

配置observer节点只需在其zoo.cfg文件中添加两个配置：

peerType=observer
server.n=host:2888:3888:observer

三、ZK数据模型

ZK的数据模型和文件系统类似，类似于下图。每一个节点称为：znode，是ZK中的最小的数据单元，每一个znode都可以保存数据和挂载子节点，从而构成一个层次化的属性结构。

节点特性：

持久化节点 ：节点创建后会一直存在zookeeper服务器上，直到主动删除

持久化有序节点 ：每个节点都会为它的一级子节点维护一个顺序

临时节点 ：临时节点的生命周期和客户端的会话保持一致。当客户端会话失效，该节点自动清理，临时节点下不可创建子节点。

临时有序节点 ：在临时节点上多了一个顺序性特性

需要注意的是，临时节点下不可以在创建子节点。

四、客户端命令使用

（1）连接客户端，进入bin目录下执行sh zkCli.sh start命令

（2）查看客户端支持的所有命令，用help

（3）创建节点

create [-s] [-e] path data acl

-s 表示节点是否有序

-e 表示是否为临时节点

默认情况下，是持久化节点

（4）获取节点信息

get path [watch]：watch表示监听此节点变化，当节点信息被修改时，当前客户端可以接收到相应的信息

例如我在cnode-1节点用客户端监听/test节点

在cnode-2节点改变/test的值

之后在cnode-1节点会受到提醒：

（5）删除节点

delete path 和 rmr path 都可以

（6）stat信息，也就是get path命令执行后获取的

1、节点被创建时的事务id
cZxid = 0x1800000005
2、创建时间
ctime = Sun Apr 05 01:45:25 PDT 2020
3、节点最后一个修改的事务id 
mZxid = 0x1800000005
4、最后一次修改时间
mtime = Sun Apr 05 01:45:25 PDT 2020
5、当前节点下的子节点最后一次被修改的事务id 
pZxid = 0x1800000005
6、子节点版本号 
cversion = 0
7、数据版本号
dataVersion = 0
8、acl版本号，节点权限
aclVersion = 0
9、临时节点所属客户端的sessionid 
ephemeralOwner = 0x0
10、数据长度
dataLength = 3
11、子节点数量
numChildren = 0

五、Zookeeper能做什么

（1）订阅发布

利用的是节点的watch机制

（2）分布式锁

每个客户端都会在某个目录下注册一个临时有序节点，每次最小的节点会获取锁，当前节点会去监听上一个较小节点，如果较小节点失效之后，就会去获取锁。

（3）负载均衡

（4）统一命名服务

（5）master选举

每个客户端都去zookeeper下创建相同的节点，哪个客户端创建成功，其就成为master。其他客户端就监听此节点的变化。

kafka，hadoop，hbase都用到ZK去进行master选举。