1、角色
Leader:Leader作为整个ZooKeeper集群的主节点,负责响应所有对ZooKeeper状态变更的请求。它会将每个状态更新请求进行排序和编号,以便保证整个集群内部消息处理的FIFO,写操作都走leader。
Follower: Follower的逻辑就比较简单了。除了响应本服务器上的读请求外,follower还要处理leader的提议,并在leader提交该提议时在本地也进行提交。另外需要注意的是,leader和follower构成ZooKeeper集群的法定人数,也就是说,只有他们才参与新leader的选举、响应leader的提议。
Observer: 如果ZooKeeper集群的读取负载很高,或者客户端多到跨机房,可以设置一些observer服务器,以提高读取的吞吐量。Observer和Follower比较相似,只有一些小区别:首先observer不属于法定人数,即不参加选举也不响应提议;其次是observer不需要将事务持久化到磁盘,一旦observer被重启,需要从leader重新同步整个名字空间。
特性:
1)、Zookeeper是一个由多个server组成的集群
2)、一个leader,多个follower
3)、每个server保存一份数据副本
4)、全局数据一致
5)、分布式读通过follower,写由leader实施
6)、更新请求转发,由leader实施
7)、更新请求顺序进行,来自同一个client的更新请求按其发送顺序依次执行
8)、数据更新原子性,一次数据更新要么成功,要么失败
9)、全局唯一数据视图,client无论连接到哪个server,数据视图都是一致的
10)、实时性,在一定事件范围内,client能读到最新数据
2、什么是 znode
ZooKeeper操作和维护的为一个个数据节点,称为 znode,采用类似文件系统的层级树状结构进行管理。如果 znode 节点包含数据则存储为字节数组(byte array)。创建 znode 时需要指定节点类型,znode 共有 4 种类型,分别为:持久(无序)、临时(无序)、持久有序和临时有序。
PERSISTENT 持久,如果不手动删除,会一直存在
PERSISTENT_SEQUENTIAL 持久有序,自增
EPHEMERAL 临时,客户端session失效就会随着删除节点,没有子节点
EPHEMERAL_SEQUENTIAL 临时有序,自增
这里涉及到一个顺序号,即创建znode时设置顺序标识,znode名称后会附加一个值,顺序号是一个单调递增的计数器,由父节点维护。在分布式系统中,顺序号可以被用于为所有的事件进行全局排序,这样客户端可以通过顺序号推断事件的顺序。
3、Stat数据结构
Stat中记录了这个 ZNode 的三个数据版本,分别是version(当前ZNode的版本)、cversion(当前ZNode子节点的版本)和 cversion(当前ZNode的ACL版本)。
[zk: 10.0.0.147:2181(CONNECTED) 15] ls -s /cluo
[]
cZxid = 0x100000002 #节点创建时的zxid
ctime = Thu Apr 30 14:12:36 CST 2020 #节点最新一次更新发生的zxid
mZxid = 0x100000004 #节点最新一次更新发生时的zxid
mtime = Thu Apr 30 14:13:35 CST 2020 # 节点最新一次更新发生时的时间戳
pZxid = 0x100000002 #该节点的子节点最后修改的事务ID
cversion = 0 #其子节点的更新次数
dataVersion = 1 #节点数据的更新次数
aclVersion = 0 #节点ACL授权信息的更新次数
ephemeralOwner = 0x0 #如果该节点为ephemeral节点,ephemeralOwner值表示与该节点绑定的sessionId,如果该节点不是ephemeral节点,ephemeralOwner值为0
dataLength = 3 #节点数据的字节数
numChildren = 0 #子节点个数
4、事件监听器
Watcher(事件监听器),是Zookeeper中的一个很重要的特性。Zookeeper允许用户在指定节点上注册一些Watcher,并且在一些特定事件触发的时候,ZooKeeper服务端会将事件通知到感兴趣的客户端上去,该机制是Zookeeper实现分布式协调服务的重要特性。
设置监听
[zk: 10.0.0.147:2181(CONNECTED) 5] get -w /cluo
777
另一端进行值修改
[zk: 10.0.0.147:2181(CONNECTED) 0] set /cluo 888
监听到变化
[zk: 10.0.0.147:2181(CONNECTED) 6]
WATCHER::
WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/cluo
KeeperState | EventType | 触发条件 | 说明 | 操作 |
SyncConnected(3) | None(-1) | 客户端与服务端成功建立连接 | 此时客户端和服务器处于连接状态 | |
SyncConnected(3) | NodeCreated(1) | Watcher监听的对应数据节点被创建 | 此时客户端和服务器处于连接状态 | Create |
SyncConnected(3) | NodeDeleted(2) | Watcher监听的对应数据节点被删除 | 此时客户端和服务器处于连接状态 | Delete/znode |
SyncConnected(3) | NodeDataChanged(3) | Watcher监听的对应数据节点的数据内容发生变更 | 此时客户端和服务器处于连接状态 | setDate/znode |
SyncConnected(3) | NodeChildChanged(4) | Wather监听的对应数据节点的子节点列表发生变更 | 此时客户端和服务器处于连接状态 | Create/child |
Disconnected(0) | None(-1) | 客户端与ZooKeeper服务器断开连接 | 此时客户端和服务器处于断开连接状态 | |
Expired(-112) | None(-1) | 会话超时 | 此时客户端会话失效,通常同时也会受到SessionExpiredException异常 | |
AuthFailed(4) | None(-1) | 通常有两种情况,1:使用错误的schema进行权限检查 2:SASL权限检查失败 | 通常同时也会收到AuthFailedException异常 |
5、ACL(Access Control List)
内置的 ACL schemes:
world:默认方式,相当于全世界都能访问
auth:代表已经认证通过的用户(cli中可以通过addauth digest user:pwd 来添加当前上下文中的授权用户)
digest:即用户名:密码这种方式认证,这也是业务系统中最常用的
ip:使用Ip地址认证
ACL支持权限:
CREATE: 能创建子节点
READ:能获取节点数据和列出其子节点
WRITE: 能设置节点数据
DELETE: 能删除子节点
ADMIN: 能设置权限