内容概要
- 一、Zookeeper概述
- 二、Zookeeper工作机制
- 三、Zookeeper的特点
- 四、Zookeeper的应用场景
- 五、Zookeeper选举机制
- 六、部署Zookeeper服务器
- 1、安装JDK环境，默认已经安装的了
- 2、解压安装包，安装Zookeeper
- 3、修改配置文件
- 4、使用远程传输来配置另外两台服务器
- 5、在每个节点上创建目录和日志文件
- 6、编写Zookeeper服务启动脚本
一、Zookeeper概述
- Zookeeper是一个开源的、分布式的框架提供协调服务的Apache项目。
二、Zookeeper工作机制
- Zookeeper从设计模式角度来理解:是一个基于观察者模式设计的分布式服务管理框架，它负责存储和管理大家都关心的数据，然后接受观察者的注册，一旦这些数据的状态发生变化，Zookeeper就将负责通知已经在Zookeeper上注册的那些观察者做出相应的反应。
- 也就是说Zookeeper =文件系统＋通知机制。
三、Zookeeper的特点
- （1）Zookeeper由一个领导者（Leader）和多个跟随者（Follower）组成的一个集群。
- （2）Zookeeper上只要有半数以上的的节点存活，那么这个集群就可以正常提供服务，所以一般Zookeeper我们可以安装奇数台服务器。
- （3）全局数据的一致性，每个Server都保存一份相同的数据副本，Client无论连接到哪个Server上，数据都是一致的。
- （4）更新请求顺序执行，来自同一个Client的更新请求按其发送顺序依次执行，先进先出。
- （5）数据更新的原子性，要么数据都更新成功，要么都不成功。
- （6）实时性，在一定时间内，Client能读取到最新的数据。
- （7）Zookeeper是树形结构
四、Zookeeper的应用场景
提供的服务包括：统一命名服务、统一配置管理、统一集群管理、服务器节点动态上下线、软负载均衡等。
- 统一命名服务
- 在分布式的环境下，经常需要对应用/服务进行统一命名，便于识别。例如：IP地址不容易记住，而域名就方便记忆。就像百度的IP你们可能不知道，但是都知道他的域名是www.baidu.com。
- 统一配置管理
- 分布式环境下，配置文件同步非常常见。一般要求一个集群中，所有节点的配置信息是一致的，比如Kafka集群。对配置文件修改后，希望能够快速同步到各个节点上。
- 配置管理可交由2ooKeeper实现。可将配置信息写入2ooKeeper上的一个Znode。各个客户端服务器监听这个2node。一旦Znode中的数据被修改，ZooKeeper将通知各个客户端服务器。
- 统一集群管理
- 分布式环境中，实时掌握每个节点的状态是必要的。可根据节点实时状态做出一些调整。
- ZooKeeper可以实现实时监控节点状态变化。可将节点信息写入ZooKeeper上的一个ZNMode。监听这个ZNMode可获取它的实时状态变化。
- 服务器动态上下线
- 客户端能实时洞察到服务器上下线的变化。
- 软负载均衡
- 在Zookeeper中记录每台服务器的访问数，让访问数最少的服务器去处理最新的客户端请求。
五、Zookeeper选举机制
第一次启动选举机制
(1）服务器1启动，发起一次选举。服务器1投自己一票。此时服务器1票数一票，不够半数以上（3票)，选举无法完成，服务器1状态保持为LOOKING;
(2）服务器2启动，再发起一次选举。服务器1和2分别投自己一票并交换选票信息:此时服务器1发现服务器2的myid比自己目前投票推举的（服务器1)大，更改选票为推举服务器2。此时服务器1票数0票，服务器2票数2票，没有半数以上结果，选举无法完成，服务器1，2状态保持LOOKING
(3）服务器3启动，发起一次选举。此时服务器1和2都会更改选票为服务器3。此次投票结果:服务器1为0票，服务器2为0票，服务器3为3票。此时服务器3的票数已经超过半数，服务器3当选Leader。服务器1，2更改状态为FOLLOWING，服务器3更改状态为LEADING;
(4）服务器4启动，发起一次选举。此时服务器1，2，3已经不是LOOKING状态，不会更改选票信息。交换选票信息结果:服务器3为3票，服务器4为1票。此时服务器4服从多数，更改选票信息为服务器3，并更改状态为FOLLOWING;(5）服务器5启动，同4一样当小弟。
非第一次启动选举机制
- 1、当ZooKeeper 集群中的一台服务器出现以下两种情况之一时，就会开始进入Leader选举:
- 服务器初始化启动。
- 服务器运行期间无法和Leader保持连接。
- 2、当一台机器进入Leader选举流程时，当前集群也可能会处于以下两种状态。
- 集群中本来就已存在一个Leader。对于已经存在Leader的情况，机器试图去选举Leader时，会被告知当前服务器的Leader信息，对于该机器来说，仅仅需要和Leader机器建立连接,并进行状态同步即可。
- 集群中确实不存在Leader。假设Zookeeper由5台服务器组成，SID分别为1、2、3、4、5，ZXID分别为8、8、8、7、7，并且此时SID为3的服务器是Leader。某一时刻，3和5服务器出现故障，因此开始进行Leader选举。
SID: 服务器ID。用来唯一标识一台ZooKeeper集群中的机器，每台机器不能重复，和myid一致。
ZXID: 事务ID。ZXID是一个事务ID，用来标识一次服务器状态的变更。在某一时刻，集群中的每台机器的Ex值不一定完全一致，这和ZooKeeper服务器对于客户端"更新请求"的处理逻辑速度有关。
Epoch: 每个Leader任期的代号。没有Leader时同一轮投票过程中的逻辑时钟值是相同的。每投完一次票这个数据就会增加
总结选举规则
1、EPOCH大的直接胜出
2、EPOCH相同，事务ID大的胜出
3、事务ID相同，服务器ID大的胜出
六、部署Zookeeper服务器
实验环境
主机名 | 操作系统 | IP地址 | 安装包 |
Centos7-4 | Centos7 | 192.168.73.66 | apache-zookeeper-3.6.3-bin.tar |
Centos7-5 | Centos7 | 192.168.73.168 | apache-zookeeper-3.6.3-bin.tar |
Centos7-6 | Centos7 | 192.168.73.55 | apache-zookeeper-3.6.3-bin.tar |
先关闭防火墙和安全功能
systemctl stop firewalld
setenforce 01、安装JDK环境，默认已经安装的了
三台服务器
yum install -y java-1.8.0-openjdk java-1.8.0-openjdk-devel
2、解压安装包，安装Zookeeper
三台服务器
##将安装包放入opt目录下
cd /opt
tar zxvf apache-zookeeper-3.6.3-bin.tar.gz
mv apache-zookeeper-3.6.3-bin /usr/local/zookeeper-3.6.3
3、修改配置文件
三台服务器
cd /usr/local/zookeeper-3.6.3/conf/
cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
vim zoo.cfg
tickTime=2000 ##通信心跳时间，Zookeeper服务器与客户端心跳时间，单位毫秒
initLimit=10 ####Leader和Follower初始连接时能容忍的最多心跳数（tickTime的数量)，这里表示为10*2s
syncLimit=5
dataDir=/usr/local/zookeeper-3.6.3/data ####修改，指定保存Zookeeper中的数据的目录，目录需要单独创建添加，指定存放日志的目录,目录需要单独创建
dataLogDir=/usr/local/zookeeper-3.6.3/logs ##添加，指定存放日志的目录,目录需要单独创建
clientPort=2181
server.1=192.168.73.66:3188:3288
server.2=192.168.73.168:3188:3288
server.3=192.168.73.55:3188:3288
//3188端口号表示Leader和Follower相互通信的端口号
//3288端口号表示万一集群中的Leader服务器挂了，需要一个端口来重新进行选举，选出一个新的Leader，而这个端口就是用来执行选举时服务器相互通信的端口。
4、使用远程传输来配置另外两台服务器
Centos7-4（192.168.73.66）
scp apache-zookeeper-3.6.3-bin.tar.gz root@192.168.73.168:/opt
scp zoo.cfg root@192.168.73.168:/usr/local/zookeeper-3.6.3/conf/
##查看配置文件是否正确
cat zoo.cfg | grep -v "^#"
解压和安装的步骤上面都有
5、在每个节点上创建目录和日志文件
三台服务器
mkdir /usr/local/zookeeper-3.6.3/data
mkdir /usr/local/zookeeper-3.6.3/logs
在每个节点的dataDir指定的目录下创建一个myid文件
echo 1 > /usr/local/zookeeper-3.6.3/data/myid
echo 2 > /usr/local/zookeeper-3.6.3/data/myid
echo 3 > /usr/local/zookeeper-3.6.3/data/myid
6、编写Zookeeper服务启动脚本
vim /etc/init.d/zookeeper
#!/bin/bash
#chkconfig:2345 20 90
#description:Zookeeper Service Control Script
HOME='/usr/local/zookeeper-3.6.3'
case $1 in
start)
echo "--------------zookeeper启动中-------------"
$HOME/bin/zkServer.sh start
;;
stop)
echo "---------------zookeeper停止中--------------"
$HOME/bin/zkServer.sh stop
;;
restart)
echo "----------------zookeeper重启中---------------"
$HOME/bin/zkServer.sh restart
;;
status)
echo "-----------------查看zookeeper状态--------------"
$HOME/bin/zkServer.sh status
;;
*)
echo "Usage:$0 {start|stop|restart|status}"
esac
chmod +x /etc/init.d/zookeeper
chkconfig --add zookeeper
service zookeeper start
service zookeeper status
可以查看到一主两从了
