Zookeeper系统模型结构分析

Zookeeper的系统模型结构可以从以下几个方面进行分析：

1. 数据结构：

• Zookeeper本身是一个树形目录服务（名称空间），其数据模型类似于文件系统，以树状结构进行组织。在这个树状结构中，每一个数据节点都被称为一个ZNode，这些ZNode可以存储数据、属性和ACL（Access Control Lists，访问控制列表）权限信息。
• ZNode的数据模型可以细分为数据和属性两部分。数据部分指的是存储在ZNode中的实际数据，可以是字符串、字节数组或其他可序列化的数据类型。属性部分则是ZNode的元数据，包括创建时间、修改时间、版本号等。
• Zookeeper中的每个路径下的节点key（完整路径，名称）是唯一的，这保证了数据的唯一性和可寻址性。

1. 节点类型：

• 持久节点（PERSISTENT）：这是Zookeeper中最常见的一种节点类型。一旦创建，除非手动删除，否则将永久存在于Zookeeper中。
• 持久有序节点（PERSISTENT_SEQUENTIAL）：在创建有序节点时，Zookeeper会在路径上加一个序号作为后缀，这个序号是有序递增的。
• 临时节点（EPHEMERAL）：临时节点在客户端会话断开后会被Zookeeper服务端自动删除。此外，如果服务器重启或宕机，临时节点也会被删除。临时节点下面不能再创建子节点。
• 临时顺序编号节点（EPHEMERAL_SEQUENTIAL）：这种节点在客户端会话断开后会被删除，同时Zookeeper会给该节点名称进行顺序编号。

1. 事务ID（ZXID）：

• 在Zookeeper中，事务是指能够改变Zookeeper服务器状态的操作，包括数据节点创建与删除、数据节点内容更新和客户端会话创建与失效等。对于每一个事务请求，Zookeeper都会为其分配一个全局唯一的事务ID（ZXID），通常是一个64位的数字。每一个ZXID对应一次更新操作，从这些ZXID中可以间接地识别出Zookeeper处理这些更新操作请求的全局顺序。

1. Watcher机制：

• Watcher是Zookeeper中用于监控ZNode变化的机制。当ZNode发生变化时，Watcher会触发回调函数通知应用程序。这使得Zookeeper能够支持分布式系统中常见的发布/订阅模式。

1. Zookeeper集群：

• Zookeeper集群由多个Zookeeper实例组成，通过Paxos协议实现数据一致性和故障容错。在集群内部，Zookeeper使用ZAB（Zookeeper Atomic Broadcast）协议来保证所有节点对数据的一致性。ZAB协议是基于Paxos协议实现的。

综上所述，Zookeeper的系统模型结构是一个高度可扩展、高可用的分布式协调服务系统，它利用树形数据结构、多种节点类型、事务ID、Watcher机制和集群技术来支持各种分布式应用的需求。

节点数据信息

节点的状态结构

每个节点都有属于自己的状态信息，这就很像每个人的身份信息一样。

语法结构：

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 15] stat /a
cZxid = 0x300000014
ctime = Thu Dec 30 15:05:07 CST 2021
mZxid = 0x300000014
mtime = Thu Dec 30 15:05:07 CST 2021
pZxid = 0x300000015
cversion = 1
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 1
numChildren = 1

查看节点类型

语法结构：

create 参数 /java spring

参数

1. -e：临时节点
2. -s：顺序节点
3. 默认不写就是持久型节点

Watcher监听机制

ZooKeeper 提供了分布式数据的发布/订阅功能。一个典型的发布/订阅模型系统定义了一种一对多的订阅关系,能够让多个订阅者同时监听某一个主题对象，当这个主题对象自身状态变化时，会通知所有订阅者，使它们能够做出相应的处理。

注意：

在ZooKeeper中，引入了Watcher机制来实现这种分布式的通知功能。ZooKeeper 允许客户端向服务端注册一个 Watcher 监听，当服务端的一些指定事件触发了这个Watcher，那么就会向指定客户端发送一个事件通知来实现分布式的通知功能。

监听机制

监听节点变化

语法结构:

ls -w path

参数：

命令如果使用watch,那么监听的是节点的变化，而不是值的变化。

语法结构：

get -w path

参数：

watch监听机制只能够使用一次，如果下次想要使用，必须重新监听，就比如ls path watch命令，只能监听节点路径的改变一次，如果还想监听，那么需要再执行一次ls path watch命令。

权限控制 ACL

在ZooKeeper的实际使用中，我们的做法往往是搭建一个共用的ZooKeeper集群，统一为若干个应用提供服务。在这种情况下，不同的应用之间往往是不会存在共享数据的使用场景的，因此需要解决不同应用之间的权限问题。

ACL 权限控制

1. 权限模式（Schema）
2. 授权对象（ID）
3. 权限（Permission)

参数：

1. ZooKeeper的权限控制是基于每个znode节点的，需要对每个节点设置权限
2. 每个znode支持设置多种权限控制方案和多个权限
3. 子节点不会继承父节点的权限，客户端无权访问某节点，但可能可以访问它的子节点

setAcl /test2 ip:128.0.0.1:crwda

schema

ZooKeeper内置了一些权限控制方案，可以用以下方案为每个节点设置权限：

id

授权对象ID是指，权限赋予的用户或者一个实体，例如：IP 地址或者机器。授权模式 schema 与 授权对象 ID 之间关系：

权限permission

权限相关命令

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