談一談你對zookeeper 的了解（大資料面試題系列~~）

文章目錄

• • • Zookeeper 幾個基本概念
    • • 叢集角色
      • 會話
      • 資料節點Znode
      • Watcher 事件監聽器
    • 幾個典型應用場景
    • • Master 選舉
      • 實作分布式鎖
      • 用作微服務的注冊中心

Apache Zookeeper 是由Apache Hadoop 的子項目發展而來，之後正式成為了Apache 的頂級項目。

Zookeeper 是一個典型的分布式資料一緻性的解決方案，它 為分布式應用提供了高效可靠的分布式協調服務，分布式應用程式可以基于它實作諸如資料釋出/訂閱、負載均衡、命名服務、分布式協調與通知、叢集管理、Master 選舉、分布式鎖等功能。

Zookeeper 幾個基本概念

叢集角色

Zookeeper 沒有沿用傳統的Master/Slave 概念，而是引入了Leader、Follower和Observer 三種角色。Zookeeper 叢集中的所有機器通過一個Leader 選舉過程來標明一台被稱為“leader”的機器，Leader 伺服器為用戶端提供讀寫服務。Follower 和Observer 都能提供讀服務，唯一的差別在于，Observer 機器不參與Leader 選舉過程，也不參與寫操作的“過半寫成功”政策，是以Observer 可以在不影響寫性能的情況下提升叢集的讀性能。

會話

在Zokeeper 中, 一個用戶端連接配接是指用戶端和伺服器之間的一個TCP 長連接配接。用戶端啟動的時候，首先會先與伺服器建立一個TCP 連接配接，從第一次連接配接建立開始，用戶端會話的生命周期也開始了。通過這個連接配接，用戶端能夠通過心跳檢測與伺服器保持有效的會話，也能向Zookeeper 伺服器發送請求并接受響應，同時還能通過該連接配接接受來自于伺服器的Watcher 事件通知。

資料節點Znode

Znode 是Zookeeper 資料模型中的資料單元。Zookeeper 将所有資料存儲在記憶體中，資料模型是一棵樹，路徑由/ 進行分割, 例如/home/path1。每個Znode 上都會儲存自己的資料内容，同時還會儲存一系列屬性資訊。

在Zookeeper 中，Znode 分為持久節點和臨時節點兩類。所謂持久節點是指一旦這個Znode 被建立了，這個Znode 将一直儲存在Zookeeper 上，除非進行主動删除操作。臨時節點的生命周期和用戶端會話綁定，一旦用戶端會話失效，那麼這個臨時節點就會被移除。另外Zookeeper 還允許使用者為每個節點添加自增的屬性，就是節點名後面會追加上一個自增的整型數字。

Watcher 事件監聽器

Zookeeper 允許使用者在指定節點上注冊一些Watcher, 并且在一些特定事件觸發的時候，Zookeeper 伺服器會通知到特定的用戶端。

幾個典型應用場景

Master 選舉

Master 選舉是分布式系統中非常常見的應用場景。下圖為一個最簡實作：

如上圖，三個節點1，2，3競選master, 三個節點同時在/master 路徑下建立臨時節點node, 但zookeeper 隻會保證一個用戶端建立成功。建立成功的節點即為master,建立失敗的節點則需注冊一個對/master/node 路徑的變更監聽。一旦master 節點當機了，則此臨時節點也會被删除，其它節點就會收到消息重新開始競選master。

實作分布式鎖

關于zookeeper 實作分布式鎖可以看這篇博文》》》

用作微服務的注冊中心

下圖隻是介紹最簡的實作：

1. 服務注冊釋出

   例如用戶端host1 在port1 想要釋出注冊UserService 服務，則它需要在/services/com.demo.UserServie 路徑下建立臨時節點，臨時節點值為服務位址host1:port1。服務當機，臨時節點自動關閉。

2. 服務調用

   例如有消費端想要調用UserService 服務，它隻需擷取/services/com.demo.UserService 下的所有節點，然後按照一定規則選取一個服務釋出方即可遠端調用其服務。