1.Zookeeper的ZAB协议
2022-04-13 14:40:10 31 举报
Zookeeper的ZAB协议
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大纲/内容
ZAB 协议全称:Zookeeper Atomic Broadcast(Zookeeper 原子广播协议)。分布式一致性协议(paxos),过半一致性.启动默认使用NIO,新版本已经推荐使用Netty;
ZAB 协议定义:ZAB 协议是为分布式协调服务 Zookeeper 专门设计的一种支持 崩溃恢复 和 原子广播 协议。下面我们会重点讲这两个东西。
基于该协议,Zookeeper 实现了一种 主备模式 的系统架构来保持集群中各个副本之间数据一致性。具体如下图所示:
上图显示了 Zookeeper 如何处理集群中的数据。所有客户端写入数据都是写入到 主进程(称为 Leader)中,然后,由 Leader 复制到备份进程(称为 Follower)中。从而保证数据一致性。
那么复制过程又是如何的呢?复制过程类似 2PC,ZAB 只需要 Follower 有一半以上返回 Ack 信息就可以执行提交,大大减小了同步阻塞。也提高了可用性。
简单介绍完,开始重点介绍 消息广播 和 崩溃恢复。整个 Zookeeper 就是在这两个模式之间切换。 简而言之,当 Leader 服务可以正常使用,就进入消息广播模式,当 Leader 不可用时,则进入崩溃恢复模式。
那么复制过程又是如何的呢?复制过程类似 2PC,ZAB 只需要 Follower 有一半以上返回 Ack 信息就可以执行提交,大大减小了同步阻塞。也提高了可用性。
简单介绍完,开始重点介绍 消息广播 和 崩溃恢复。整个 Zookeeper 就是在这两个模式之间切换。 简而言之,当 Leader 服务可以正常使用,就进入消息广播模式,当 Leader 不可用时,则进入崩溃恢复模式。
下图视频在Zookeeper集群与Watcher监听机制源码(下中2:05分)
Leader 在收到客户端请求之后,会将这个请求封装成一个事务,并给这个事务分配一个全局递增的唯一 ID,称为事务ID(ZXID),ZAB 协议需要保证事务的顺序,因此必须将每一个事务按照 ZXID 进行先后排序然后处理,主要通过消息队列实现。
在 Leader 和 Follwer 之间还有一个消息队列,用来解耦他们之间的耦合,解除同步阻塞。
zookeeper集群中为保证任何所有进程能够有序的顺序执行,只能是 Leader 服务器接受写请求,即使是 Follower 服务器接受到客户端的写请求,也会转发到 Leader 服务器进行处理,Follower只能处理读请求
Zookeeper 是一个为分布式应用提供高效且可靠的分布式协调服务。在解决分布式一致性方面,Zookeeper 并没有使用 Paxos ,而是采用了 ZAB 协议,ZAB是Paxos算法的一种简化实现。
Zookeeper选举状态
Leader 主节点,负责写数据
Follower 从节点负责读数据
Observer 不参加选举,只是在每次在第二阶段提交后,讲数据同步给Observer
Looking 选举状态中
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