zookeeper系列之概要介绍

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　　Zookeeper是Hadoop下的一个子项目，主要用来在分布式环境下提供分布式锁、配置管理、名字服务、群组服务。它具有很高的可用性、稳定性、可靠性。它在分布式应用中像一把瑞士军刀，很多地方都用得着，像我们的DMS系统中就用它来提供分布式锁服务和动态配置服务。
　　Zookeeper就像google在云技术领域提供的四大金刚之chubby（分布式锁服务），采用了简化的praxos算法来确保zookeeper集群节点的数据一致性。Zookeeper可以部署为standalone模式或quorum模式。Standalone模式就是只有单个Zookeeper server提供服务，优点是部署简单，缺点是有单点故障，不能提供高负载，可靠性无法保证，一旦server当机，将不能提供服务，这种模式主要使用在测试环境中，生产环境不建议采用这种模式。Quorum模式则正好相反，只要Quorum的成员有一半以上处于正常状态，就能对外提供服务，具有高可用性，Quorum成员可以共同分担业务请求的负载。没有单点故障。下图是zookeeper的架构图。



zookeeper提供的简单接口：




Zookeeper查询命令


Zookeeper查询命令主要用来查询服务器端的数据，不会更改服务器端的数据。所有的查询命令都可以即刻从client连接的server立即返回，不需要leader进行协调，因此查询命令得到的数据有可能是过期数据。但由于任何数据的修改，leader都会将更改的结果发布给所有的Follower，因此一般说来，Follower的数据是可以得到及时的更新。这些查询命令包括以下这些命令：
1.   exists:判断指定path的node是否存在，如果存在则返回true，否则返回false.
2.   getData:从指定path获取该node的数据
3.   getACL:获取指定path的ACL。
4.   getChildren:获取指定path的node的所有孩子结点。
所有的查询命令都可以指定watcher，通过它来跟踪指定path的数据变化。一旦指定的数据发生变化（create,delete,modified,children_changed），服务器将会发送命令来回调注册的watcher. Watcher详细的讲解将在Zookeeper的Watcher中单独讲解。




Zookeeper修改命令


Zookeeper修改命令主要是用来修改节点数据或结构，或者权限信息。任何修改命令都需要提交到leader进行协调，协调完成后才返回。修改命令主要包括：
1.   createSession：请求server创建一个session
2.   create：创建一个节点
3.   delete：删除一个节点
4.   setData：修改一个节点的数据
5.   setACL：修改一个节点的ACL
6.   closeSession：请求server关闭session

任何修改命令都需要leader协调。 在leader的协调过程中，需要3次leader与Follower之间的来回请求响应。并且在此过程中还会涉及事务日志的记录，更糟糕的情况是还有take snapshot的操作。因此此过程可能比较耗时。但Zookeeper的通信中最大特点是异步的，如果请求是连续不断的，Zookeeper的处理是集中处理逻辑，然后批量发送，批量的大小也是有控制的。如果请求量不大，则即刻发送。这样当负载很大时也能保证很大的吞吐量，时效性也在一定程度上进行了保证。

配置与安装

Zookeeper代码依赖简单，仅仅依赖于log4j。部署也非常简单，只需要在官网(http://hadoop.apache.org/zookeeper/)上下载包，解压到安装目录，修改配置文件,拷贝一份zoo-sample.cfg将其修改如下：

 

#snapShot存放路径
dataDir=data
#transaction log 存放路径
dataLogDir=dataLog
#接收客户端请求的server端口，默认为
clientPort=2181
#代表1 tickTime多少毫秒，默认为2000毫秒
tickTime=2000
#初始化leader的时间，如果超过initLimit时间还没有收到大多数Follower的newLeader响应，则重新与各follower连接。
initLimit=5
#follower与leader之间的超时时间
syncLimit=5
#0:LeaderElection;1:AuthFastLeaderElection 非授权模式 2:AuthFastLeaderElection 授权模式 3:FastLeaderElection
electionAlg=0
#允许同一个client向server提交了请求，但还未返回的最大请求数
maxClientCnxns=100
#server.servrId=host:port:port
server.1=localhost:2881:3881
server.2=localhost:2882:3882
server.3=localhost:2883:3883
server.4=localhost:2884:3884
server.5=localhost:2885:3885
#group与weight跟大多数同意的策略相关，大多数同意策略为让所有组有超过一半权重的server已经确认过，则可以通过，
#如果没有指定server的权重，则默认为1，group中一定要包含所有的server，遗漏或多余都不行，当然可以不配，如果不配
#则weight也不需要配置
#group.groupId=serverId1:serverId2:serverId3:serverIdn
group.1=1:3:5
group.2=2:4
#weight.serverId=长整型数
weight.1=2
weight.2=3
weight.5=4

　　以上是集群环境下3.2.2版本的服务器端配置文件。在集群环境下每个server需要一个标识server编号的标识文件，这个标识文件需要放在data目录下，比如dataDir目录是/home/joe/zookeeper/data，则这个文件应该在data目录下，文件内容非常简单，就是一个数字编号，对应配置文件中指定的server.number，这个编号不能搞错，他们是通过这个编号来标识不同server的。配置文件准备就绪后，切换到zookeeper的安装目录/bin，你会看到一些zk*.sh. 比如zkCleanup.sh 
zkCli.sh  zkEnv.sh  zkServer.sh。可以检查一下shell脚本来搞清该脚本的用途。zkServer.sh就是用来启动zookeeper server的。zkClearnup.sh是用来清除哪些不再使用的日志文件和snapshot文件。启动脚本zkServer.sh start。正常情况就可以看到以下信息，代表你的集群环境配置好了。恭喜你，让我们一起zookeeper使用里程吧。