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为什么用Zookeeper

官方地址：

redis不能保证实时一致性和强一致性（最终一致性）

ZooKeeper实施对高性能，高可用性，严格排序的访问给予了高度重视

• ZooKeeper的性能方面意味着它可以在大型的分布式系统中使用
• 可靠性方面使它不会成为单点故障
• 严格的排序意味着可以在客户端上实现复杂的同步原语

组成ZooKeeper服务的服务器都必须彼此了解

• 它们维护内存中的状态图像，以及持久存储中的事务日志和快照
• 只要大多数服务器可用，ZooKeeper服务将可用

客户端连接到单个ZooKeeper服务器

• 客户端维护一个TCP连接，通过该连接发送请求，获取响应，获取监视事件并发送心跳
• 如果与服务器的TCP连接断开，则客户端将连接到其他服务器

ZooKeeper已订购

• ZooKeeper用一个反映所有ZooKeeper事务顺序的数字标记每个更新
• 后续操作可以使用该命令来实现更高级别的抽象，例如同步原语

ZooKeeper速度很快

• 在“读取为主”的工作负载中，它特别快
• ZooKeeper应用程序可在数千台计算机上运行，​
• 并且在读取比写入更常见的情况下以10:1的比率运行时效果最佳

节点和短暂节点

• 与标准文件系统不同，ZooKeeper命名空间中的每个节点都可以具有与其关联的数据以及子节点
• 就像拥有一个文件系统一样，该文件系统也允许文件成为目录
• ZooKeeper旨在存储协调数据：状态信息，配置，位置信息等，因此存储在每个节点上的数据通常很小，在字节到千字节范围内

我们使用术语znode来明确表示在谈论ZooKeeper数据节点

Znodes维护一个统计信息结构，其中包括用于数据更改，ACL更改和时间戳的版本号，以允许进行缓存验证和协调更新

• znode的数据每次更改时，版本号都会增加
• 例如，每当客户端检索数据时，它也接收数据的版本
• 原子地读取和写入存储在名称空间中每个znode上的数据
• 读取将获取与znode关联的所有数据字节，而写入将替换所有数据
• 每个节点都有一个访问控制列表（ACL），用于限制谁可以执行操作

ZooKeeper短暂节点

• 只要创建znode的会话处于活动状态，这些znode就存在
• 会话结束时，将删除znode

有条件的更新和监视

• ZooKeeper支持watches的概念
• 客户端可以在znode上设置watches
• znode更改时，将触发并删除监视
• 触发监视后，客户端会收到一个数据包，说明znode已更改
• 如果客户端和其中一个ZooKeeper服务器之间的连接断开，则客户端将收到本地通知

ZooKeeper非常快速且非常简单

同时提供了一组保证

• 顺序一致性，来自客户端的更新将按照发送的顺序应用
• 原子性，更新成功或失败，没有部分结果
• 单个系统映像，无论客户端连接到哪个服务器，客户端都将看到相同的服务视图
• 即使客户端故障转移到具有相同会话的其他服务器，客户端也永远不会看到系统的较旧视图
• 可靠性，应用更新后，此更新将一直持续到客户端覆盖更新为止
• 及时性，保证系统的客户视图在特定时间内是最新的

简单的API

• create : creates a node at a location in the tree
• delete : deletes a node
• exists : tests if a node exists at a location
• get data : reads the data from a node
• set data : writes data to a node
• get children : retrieves a list of children of a node
• sync : waits for data to be propagated

Zookeeper执行过程

复制的数据库是包含整个数据树的内存数据库

• 将更新记录到磁盘以确保可恢复性，并且将写入操作序列化到磁盘之后再将其应用于内存数据库

每个ZooKeeper服务器都为客户端提供服务

• 客户端仅连接到一台服务器即可提交请求
• 读取请求从每个服务器数据库的本地副本提供服务
• 更改服务状态的请求（写请求）由协议协议处理
• 作为协议协议的一部分，来自客户端的所有写请求都转发到称为领导者的单个服务器
• 其余的ZooKeeper服务器（称为跟随者）从领导者接收消息建议并同意消息传递
• 消息传递层负责替换出现故障的领导者，并将跟随者与领导者同步

ZooKeeper使用自定义的原子消息传递协议

• 由于消息传递层是原子层，因此ZooKeeper可以保证本地副本永远不会发散
• 当领导者收到写请求时，它将计算要应用写操作时系统的状态，并将其转换为捕获该新状态的事务

下载稳定版

官方地址：

选择合适的版本，我的选择

wget https://www.apache.org/dyn/closer.lua/zookeeper/zookeeper-3.6.2/apache-zookeeper-3.6.2-bin.tar.gz

配置zookeeper

官方地址：

配置文件，conf/zoo.cfg

# The number of milliseconds of each ticktickTime=2000# The number of ticks that the initial # synchronization phase can takeinitLimit=10# The number of ticks that can pass between # sending a request and getting an acknowledgementsyncLimit=5# the directory where the snapshot is stored.# do not use /tmp for storage, /tmp here is just # example sakes.dataDir=/root/apache-zookeeper-3.6.2-bin/data# the port at which the clients will connectclientPort=2181# the maximum number of client connections.# increase this if you need to handle more clients#maxClientCnxns=60## Be sure to read the maintenance section of the # administrator guide before turning on autopurge.## http://zookeeper.apache.org/doc/current/zookeeperAdmin.html#sc_maintenance## The number of snapshots to retain in dataDir#autopurge.snapRetainCount=3# Purge task interval in hours# Set to "0" to disable auto purge feature#autopurge.purgeInterval=1## Metrics Providers## https://prometheus.io Metrics Exporter#metricsProvider.className=org.apache.zookeeper.metrics.prometheus.PrometheusMetricsProvider#metricsProvider.httpPort=7000#metricsProvider.exportJvmInfo=true

tickTime

• CS通信心跳时间
• 心跳间隔，单位是毫秒，系统默认是2000毫秒，也就是间隔两秒心跳一次

tickTime的意义

• 客户端与服务器或者服务器与服务器之间维持心跳
• 通过心跳不仅能够用来监听机器的工作状态
• 还可以通过心跳来控制Flower跟Leader的通信时间
• 默认情况下FL的会话时常是心跳间隔的两倍。

initLimit

• 集群中的follower服务器(F)与leader服务器(L)之间初始连接时能容忍的最多心跳数（tickTime的数量）

syncLimit

• 集群中flower服务器（F）跟leader（L）服务器之间的请求和答应最多能容忍的心跳数  

dataDir

• 该属性对应的目录是用来存放myid信息跟一些版本，日志，跟服务器唯一的ID信息等
• the directory where the snapshot is stored. do not use /tmp for storage, /tmp here is just example sakes.

不要使用/tmp来做存储快照的目录，/tmp这只是一个案例

• 在集群zookeeper服务在启动的时候回去读取zoo.cfg这个文件
• 从这个文件中找到这个属性然后获取它的值也就是 dataDir 的路径
• 它会从这个路径下面读取 myid 这个文件
• 从这个文件中获取要启动的当前服务器的地址，当它找不到这个地址的时候就会抛出异常，我们可以去查看状态

配置结束后启动

cd bin./zkServer.sh start

集群信息的配置

格式：service.N = YYY:A:B

• N：代表服务器编号（也就是myid里面的值）
• YYY：服务器地址
• A：表示 Flower 跟 Leader的通信端口，Leader接受write请求（默认2888）
• B：表示 选举端口，Leader挂掉以后，使用该端口执行选举操作（默认是3888）

server.1=node01:2888:3888server.2=node02:2888:3888server.3=node03:2888:3888

server的myid配置

在每个结点server指定的dataDir目录下创建myid文件并写入对应的服务器编号

第一个结点，填入1，第二个结点，填入2，依此类推

clientPort

• 客户端连接的接口，客户端连接zookeeper服务器的端口
• zookeeper会监听这个端口，接收客户端的请求访问
• 这个端口默认是2181

导入环境变量

打开文件/etc/profile，填入自己的zooke安装目录

export ZOOKEEPER_HOME=/root/apache-zookeeper-3.6.2-binexport PATH=$PATH:$ZOOKEEPER_HOME/bin

使能

source /etc/profile

使用客户端管理节点

创建节点并添加数据

获取节点数据

create -e 创建临时节点

create -s 持久序列

通过help查看指令帮助

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3] helpZooKeeper -server host:port -client-configuration properties-file cmd args    addWatch [-m mode] path # optional mode is one of [PERSISTENT, PERSISTENT_RECURSIVE] - default is PERSISTENT_RECURSIVE    addauth scheme auth    close     config [-c] [-w] [-s]    connect host:port    create [-s] [-e] [-c] [-t ttl] path [data] [acl]    delete [-v version] path    deleteall path [-b batch size]    delquota [-n|-b] path    get [-s] [-w] path    getAcl [-s] path    getAllChildrenNumber path    getEphemerals path    history     listquota path    ls [-s] [-w] [-R] path    printwatches on|off    quit     reconfig [-s] [-v version] [[-file path] | [-members serverID=host:port1:port2;port3[,...]*]] | [-add serverId=host:port1:port2;port3[,...]]* [-remove serverId[,...]*]    redo cmdno    removewatches path [-c|-d|-a] [-l]    set [-s] [-v version] path data    setAcl [-s] [-v version] [-R] path acl    setquota -n|-b val path    stat [-w] path    sync path    version

分布式ID，防止重命名

通过添加版本号，维护同名节点，防止重命名