分布式系統概念與Zookeeper簡介
- zookeeper簡介
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- 特點
- 目錄說明
- 分布式概念
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- 優點
- zk資料模型介紹
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- Zookeeper資料模型基本操作
- zk的作用展現
- zk特性-session的基本原理
- 常用的zookeeper指令行
zookeeper簡介
官方文檔對zookeeper的介紹：
Apache ZooKeeper is an effort to develop and maintain an open-source server which enables highly reliable distributed coordination.
ApacheZooKeeper是一項開發和維護開源伺服器的工作，它能夠提供高可靠的分布式協調服務。
zookeeper主要有以下幾個作用：
1）中間件，提供協調服務。
2）作用于分布式系統，發揮其優勢，可以為大資料服務。
3）支援java，提供java和c語言的用戶端api。
特點
1）一緻性
資料一緻性，按照順序分批入庫。
2）原子性
事務要麼成功要麼失敗。
3）單一視圖
用戶端連接配接叢集中的任一zk結點，資料都是一緻的。
4）可靠性
每次對zk的操作狀态都會儲存在服務端。
5）實時性
用戶端可以讀取到zk服務端的最新資料 。
目錄說明
Bin:主要的一些執行指令。
Conf:存放配置檔案，需要修改zk.cfg。
Contrib:附加的一些功能。
Dist-maven:Mvn編譯後的目錄。
Docs:文檔。
Lib:需要依賴的jar包。
Recipes:案例demo代碼。
src:源檔案。
分布式概念
分布式系統主要有以下幾個特征：
1）很多台計算機組成一個整體，一個整體一緻對外并且處理同一請求。
2）内部的每台計算機都可以互相通信(rest/rpc)。
3）用戶端到服務端的一次請求到相應結束會曆經多台計算機。
優點
1）增大系統容量
2）加強系統可用
3）提高子產品重用度
4）提高運作速度
5）系統可擴充性高
zk資料模型介紹
Zookeeper是一個樹形結構，類似于前端開發中的tree.js元件
1）zk的資料模型也可以了解為linux/unix的檔案目錄：/usr/local/…
2）每一個結點都稱之為znode，它可以有子結點，也可以有資料
3）每個結點分為臨時結點和永久結點，臨時結點在用戶端斷開後消失
4）每個zk結點都有各自的版本号，可以通過指令行來顯示結點資訊
5）每當結點資料發生變化，那麼該結點的版本号會累加（樂觀鎖）
6）删除/修改過時結點，版本号不比對則會報錯
7）結點可以設定權限acl，可以通過權限來限制使用者的通路
Zookeeper資料模型基本操作
zk的作用展現
1）master結點選舉，主結點挂了以後，從結點就會接手工作，并且保證這個結點是唯一的，這也是所謂首腦模式，進而保證我們的叢集是高可用的
2）統一配置檔案管理，隻需要部署一台伺服器，則可以把相同的配置檔案同步更新到其他所有伺服器，此操作在雲計算中用的特别多
3）釋出與訂閱，類似消息隊列MQ，dubbo釋出者把資料存在znode上，訂閱者會讀取這個資料
4）提供分布式鎖，分布式環境中不同程序之間争奪資源，類似于多線程中的鎖
5）叢集管理，叢集中保證資料的強一緻性（一緻性可分為強一緻性，順序一緻性，弱一緻性）
zk特性-session的基本原理
zookeeper中session意味着一個實體連接配接，用戶端連接配接伺服器成功之後，會發送一個連接配接型請求，此時就會有session 産生
1）用戶端與服務端之間的連接配接存在會話
2）每個會話都可以設定一個逾時時間
3）心跳結束，session則過期
4）Session過期，則臨時結點znode會被抛棄
5）心跳機制：用戶端向服務端的ping包請求
常用的zookeeper指令行
ls /
：檢視目錄
ls2 /
:顯示資料的目錄和狀态資訊
cZxid Zookeeper為結點配置設定的Id
cTime 結點建立時間
mZxid 修改後的id
mtime 修改時間
pZxid 子結點id
cversion 子結點的version //更新一次版本加一
dataVersion 目前結點資料的版本号
aclVersion 權限Version
dataLength 資料長度
numChildren 子結點個數
stat /
：查詢資料的狀态資訊
get /
：取出結點資料
create /xxx content
：創造xxx結點，内容為content
create -e /xxx content
：創造xxx臨時結點
可以發現ephemeralOwner發生了變化，不再是0x0，0x0為永久結點，上圖為臨時結點。臨時結點會話斷開後經過心跳機制的時間周期就會被消除：
create -s xxx content
：建立順序結點
節點名後面的數字會遞增
set /xxx content
：修改結點内容
set /xxx content number
：使用樂觀鎖進行修改
如果不使用最新的datafVersion會出錯
delete /xxx
：删除結點
delete /xxx number
：删除對應版本号的結點