Zookeeper
2021-04-02 09:57:04 0 举报AI智能生成
Zookeeper
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大纲/内容
一 Zookeeper概述
1.1 概述
Zookeeper是一个开源的分布式的，为分布式应用提供协调服务的Apache项目。
Zookeeper工作机制.pptx
分支主题
1.2 特点
zk Services.bmp
分支主题
1）Zookeeper：一个领导者（leader），多个跟随者（follower）组成的集群。
2）Leader负责进行投票的发起和决议，更新系统状态
3）Follower用于接收客户请求并向客户端返回结果，在选举Leader过程中参与投票
4）集群中只要有半数以上节点存活，Zookeeper集群就能正常服务。
5）全局数据一致：每个server保存一份相同的数据副本，client无论连接到哪个server，数据都是一致的。
6）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。
7）数据更新原子性，一次数据更新要么成功，要么失败。
8）实时性，在一定时间范围内，client能读到最新数据。
1.3 数据结构
数据结构.pptx
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1.4 应用场景
提供的服务包括：统一命名服务、统一配置管理、统一集群管理、服务器节点动态上下线、软负载均衡等。
统一命名服务.pptx
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统一配管理.pptx
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统一集群管理.pptx
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服务器动态上下线.pptx
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软负载均衡.pptx
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1.5 下载地址
1）官网首页：
https://zookeeper.apache.org/
2）下载截图
下载1.png
下载2.png
下载3.png
二 Zookeeper本地模式安装
2.1 本地模式安装
1）安装前准备：
（1）安装jdk
（2）通过SecureCRT工具拷贝zookeeper到linux系统下
（3）修改tar包所有者
chmod u+x zookeeper-3.4.10.tar.gz
（4）解压到指定目录
tar -zxvf zookeeper-3.4.10.tar.gz -C /opt/module/
2）配置修改
将/opt/module/zookeeper-3.4.10/conf这个路径下的zoo_sample.cfg修改为zoo.cfg； 进入zoo.cfg文件：vim zoo.cfg 修改dataDir路径为dataDir=/opt/module/zookeeper-3.4.10/zkData 在/opt/module/zookeeper-3.4.10/这个目录上创建zkData文件夹 mkdir zkData
3）操作zookeeper
（1）启动zookeeper
bin/zkServer.sh start
（2）查看进程是否启动
$ jps4020 Jps4001 QuorumPeerMain
（3）查看状态：
bin/zkServer.sh statusZooKeeper JMX enabled by defaultUsing config: /opt/module/zookeeper-3.4.10/bin/../conf/zoo.cfgMode: standalone
（4）启动客户端：
bin/zkCli.sh
（5）退出客户端：
quit
（6）停止zookeeper
bin/zkServer.sh stop
2.2 配置参数解读
解读zoo.cfg 文件中参数含义
1）tickTime=2000：通信心跳数
2）initLimit=10：LF初始通信时限
3）syncLimit=5：LF同步通信时限
4）dataDir：数据文件目录+数据持久化路径
5）clientPort=2181：客户端连接服务器端口
三 Zookeeper内部原理
3.1 选举机制
尚硅谷大数据技术之选举机制.doc
因为一共5台服务器，只有超过半数以上，即最少启动3台服务器，集群才能正常工作。（1）服务器1启动，发起一次选举。 服务器1投自己一票。此时服务器1票数一票，不够半数以上（3票），选举无法完成； 服务器1状态保持为LOOKING；（2）服务器2启动，再发起一次选举。 服务器1和2分别投自己一票，此时服务器1发现服务器2的id比自己大，更改选票投给服务器2； 此时服务器1票数0票，服务器2票数2票，不够半数以上（3票），选举无法完成； 服务器1，2状态保持LOOKING；（3）服务器3启动，发起一次选举。 与上面过程一样，服务器1和2先投自己一票，然后因为服务器3id最大，两者更改选票投给为服务器3； 此次投票结果：服务器1为0票，服务器2为0票，服务器3为3票。此时服务器3的票数已经超过半数（3票），服务器3当选Leader。 服务器1，2更改状态为FOLLOWING，服务器3更改状态为LEADING；（4）服务器4启动，发起一次选举。 此时服务器1，2，3已经不是LOOKING状态，不会更改选票信息。交换选票信息结果：服务器3为3票，服务器4为1票。 此时服务器4服从多数，更改选票信息为服务器3； 服务器4并更改状态为FOLLOWING；（5）服务器5启动，同4一样投票给3，此时服务器3一共5票，服务器5为0票； 服务器5并更改状态为FOLLOWING；
3.2 节点类型
尚硅谷大数据技术之节点类型.doc
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3.3 stat结构体
1）czxid- 引起这个znode创建的zxid，创建节点的事务的zxid
2）ctime - znode被创建的毫秒数(从1970年开始)
3）mzxid - znode最后更新的zxid
4）mtime - znode最后修改的毫秒数(从1970年开始)
5）pZxid-znode最后更新的子节点zxid
6）cversion - znode子节点变化号，znode子节点修改次数
7）dataversion - znode数据变化号
8）aclVersion - znode访问控制列表的变化号
9）ephemeralOwner- 如果是临时节点，这个是znode拥有者的session id。如果不是临时节点则是0。
10）dataLength- znode的数据长度
11）numChildren - znode子节点数量
3.4 监听器原理
监听器原理.pptx
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3.5 写数据流程
写数据流程.pptx
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四 Zookeeper实战
4.1 分布式安装部署
0）集群规划
在hadoop102、hadoop103和hadoop104三个节点上部署Zookeeper。
1）解压安装
（1）解压zookeeper安装包到/opt/module/目录下
（2）在/opt/module/zookeeper-3.4.10/这个目录下创建zkData
（3）重命名/opt/module/zookeeper-3.4.10/conf这个目录下的zoo_sample.cfg为zoo.cfg
2）配置zoo.cfg文件
（1）具体配置
（2）配置参数解读
Server.A=B:C:D。
A是一个数字，表示这个是第几号服务器；
B是这个服务器的ip地址；
C是这个服务器与集群中的Leader服务器交换信息的端口；
D是万一集群中的Leader服务器挂了，需要一个端口来重新进行选举，选出一个新的Leader，而这个端口就是用来执行选举时服务器相互通信的端口。
集群模式下配置一个文件myid，这个文件在dataDir目录下，这个文件里面有一个数据就是A的值，Zookeeper启动时读取此文件，拿到里面的数据与zoo.cfg里面的配置信息比较从而判断到底是哪个server。
3）集群操作
（1）在/opt/module/zookeeper-3.4.10/zkData目录下创建一个myid的文件
添加myid文件，注意一定要在linux里面创建，在notepad++里面很可能乱码
（2）编辑myid文件
（3）拷贝配置好的zookeeper到其他机器上
（4）分别启动zookeeper
（5）查看状态
4.2 客户端命令行操作
1）启动客户端
bin/zkCli.sh
2）显示所有操作命令
help
3）查看当前znode中所包含的内容
ls /
4）查看当前节点数据并能看到更新次数等数据
ls2 /
5）创建普通节点
create path value
6）获得节点的值
get path
7）创建短暂节点
create -e path value
8）创建带序号的节点
create -s path value
9）修改节点数据值
set path value
10）节点的值变化监听
get path watch
11）节点的子节点变化监听（路径变化）
ls path watch
12）删除节点
delete path
13）递归删除节点
rmr path
14）查看节点状态
stat path
4.3 API应用
4.3.1 Eclipse环境搭建
1）创建一个工程
2）解压zookeeper-3.4.10.tar.gz文件
3）拷贝zookeeper-3.4.10.jar、jline-0.9.94.jar、log4j-1.2.16.jar、netty-3.10.5.Final.jar、slf4j-api-1.6.1.jar、slf4j-log4j12-1.6.1.jar到工程的lib目录。并build一下，导入工程。
4）拷贝log4j.properties文件到项目根目录
log4j.properties
4.3.2 创建ZooKeeper客户端：
4.3.3 创建子节点
4.3.4 获取子节点
4.3.5 判断znode是否存在
4.4 案例实战
4.4.1 监听服务器节点动态上下线案例
1）需求：某分布式系统中，主节点可以有多台，可以动态上下线，任意一台客户端都能实时感知到主节点服务器的上下线
2）需求分析
服务器动态上下线案例分析.pptx
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3）具体实现：
（0）现在集群上创建/servers节点
create /servers "servers"Created /servers
（1）服务器端代码
（2）客户端代码
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