zookeeper

工作原理：

Zookeeper的核心是原子廣播，這個機制保證了各個Server之間的同步。實作這個機制的協定叫做Zab協定。Zab協定有兩種模式，它們分别是恢複模式（選舉）和廣播模式（同步）。當服務啟動或者在上司者崩潰後，Zab就進入了恢複模式，當上司者被選舉出來，且大多數Server完成了和leader的狀态同步以後，恢複模式就結束了。狀态同步保證了leader和Server具有相同的系統狀态。

Paxos算法 ：解決的問題是如何在分布式環境中保證資料的一緻性；

角色分工：

Leader： 負責進行投票的發起和決議，更新系統狀态

Follower：接收客戶請求并向用戶端傳回結果，在選舉過程中參與投票

Observer：接收用戶端連接配接，将寫請求轉發給leader節點，不參與投票過程，隻同步leader狀态；主要為擴充系統，提高讀取速度

各個角色的工作流程：

Leader主要有三個功能：

1 .恢複資料；

2 .維持與Learner的心跳，接收Learner請求并判斷Learner的請求消息類型；

3 .Learner的消息類型主要有PING消息、REQUEST消息、ACK消息、REVALIDATE消息，根據不同的消息類型，進行不同的處理；PING消息是指Learner的心跳資訊；REQUEST消息是Follower發送的提議資訊，包括寫請求及同步請求；ACK消息是Follower的對提議的回複，超過半數的Follower通過，則commit該提議；REVALIDATE消息是用來延長SESSION有效時間

Follower主要有四個功能：

1. 向Leader發送請求（PING消息、REQUEST消息、ACK消息、REVALIDATE消息）；

2 .接收Leader消息并進行處理；

3 .接收Client的請求，如果為寫請求，發送給Leader進行投票；

4 .傳回Client結果。

選舉階段：

Leader選舉處理過程：

1.将自己的server.id和zxid資訊發送出去

2.如果收到的資訊中receive.zxid>= my.zxid，但receive.server.id> my.server.id，則将自己的選票修改為(received.zxid,receive.server.id)，否則是(my.zxid,my.server.id)

3.一旦收到的選票超過半數的伺服器節點數，便将狀态修改為LEADING,并通知投票者将狀态設定為FOLLOWING狀态

server.id：是節點的服務辨別符

zxid：是zookeeper事物ID，zookeeper狀态的每一次改變，都會對應一個遞增的Transaction id,即zxid，zxid=epoch(32bit)+counter(32bit) ；epoch表示叢集中leader所改變的次數

廣播階段：

同一時刻存在一個Leader節點，其他的節點為Follower，如果是更新請求，用戶端連接配接到leader節點，由leader節點執行請求，如果連接配接到Follower節點，則需将轉發請求到leader執行，但對于讀請求，用戶端可以直接從Follower上讀取資料，如果需要讀取到最新的資料，在發起讀操作時設定強制同步，則會從Leader節點擷取

配置檔案說明：

tickTime：伺服器和用戶端之間的心跳機制，用于檢測對方的健康狀态，這個時間是健康檢測頻率，每隔tickTime會發送一個心跳，機關為ms

dataDir：zookeeper所産生的資料存放目錄，目錄下的myid檔案要和叢集的server ID對應

dataLogDir：事物日志檔案存放目錄

clientPort：和用戶端互動時所使用的服務端口

initLimit：叢集中的其他節點在于Leader建立連接配接，以及建立完成後同步資料所運作的最大時間，它是以tickTime的倍數計算 即initLimit*tickTime

syncTime：叢集中Leader與其他節點進行資料同步所運作的最大時間，它是以tickTime的倍數計算，即syncTime*tickTime

server.x=[hostname]:port1:port2[:observer] ：x表示伺服器ID，即為myid檔案中對應;port1 叢集内各個節點進行資料互動的端口；port2 進行選舉leader時所使用的端口，如果該節點為observer，可以在最後追加一個observer辨別

peerType=observer 如果該節點是一個observer節點，則需要添加該配置

zookeeper監控（四字指令）：

可通過nc 工具 發送四字指令，如：

zk常用指令：

服務端

用戶端

zk叢集示範：

IP：192.168.229.128 上啟3個zk docker

zk 基礎配置

zk start 腳本

zk Dockerfile

zk Build

zk Run