分布式利器Zookeeper(一)

Zookeeper不论是在实际项目中,还是在各种分布式开源项目中都得到了广泛应用,从本篇博客开始,将为大家带来我对Zookeeper的认识。这个系列将会涵盖Zookeeper的介绍、环境搭建、配置说明、Java操作Zookeeper(原生API方式)、zkclient操作Zookeeper方式、Zookeeper的典型应用场景分析以及Curator框架等。

Hello,Zookeeper

Zookeeper是一个高可用的分布式管理与协调框架,基于ZAB算法(原子消息广播协议)实现。ZK能够很好的保证分布式环境下的数据一致性,这一特性使得ZK是处理分布式一致性问题的利器!这个利器有哪些特性呢,看看下面你就了解了。

可靠性:一旦Zookeeper成功的应用了一个事务,并完成对client的响应,那么Zookeeper内部集群的所有服务器的状态都会是一致的保留下来。

单一视图:由于上面可靠性的保证,使得无论client连接的是ZK集群中的哪个服务器,所看到的数据都是一致的。

顺序一致性:从一个client发起的请求,最终会严格的按照发起的顺序被应用到Zookeeper中去。【实质上,ZK会对每一个client的每一个请求,进行编号,说白了,就是分配一个全局唯一的递增编号,这个编号反映了所有事务操作的先后顺序。】

实时性:通常意义下的实时性是指一旦事务被成功应用,那么client会立刻从服务器端获取到变更后的新数据。ZK仅仅能够保证在一定时间内,client最终一定会能从服务器上获取到最新的数据。

高可用:在ZK集群内部,会有一个Leader,多个Follower。一旦Leader挂掉,那么ZK会通过Paxos算法选举出新的Leader,只要ZK集群内部的服务器有一半以上正常工作,那么ZK就能对外正常提供服务!

简单的数据结构:类似于Linux文件系统的树形结构,简单,实用!(树形层次空间)

高性能:性能有多高呢,举个栗子,比如我们经常通过创建临时节点来处理分布式锁,要知道临时节点是存储在内存中的,在读场景压力测试下,QPS高达10W+!也就是说ZK在读场景下,性能非常突出!


初步认识Zookeeper的数据模型


Znode Tree

每一个节点被称为znode,znode可以有子节点目录,并且每个znode可以存储数据(特别需要注意的是临时节点不可以有子节点)

znode如果是临时节点,意味着创建这个znode的client一旦与ZK集群失去联系,这个临时的znode将被自动删除。(事实上,client与ZK通信是采用长连接方式,并通过心跳的方式保持连接,这种状态就是session,一旦session失效,就是连接断开,临时节点会被删除掉)

znode是可以被监控的,不论是znode本身的数据变化,还是该znode下的子节点的变化,都可以进行监控,这也是ZK的核心特性。(很多应用场景就是基于这个特性,后续进行详细介绍)


初步认识Zookeeper的角色组成

ZK集群的角色组成

这里,我们先了解下ZK Server的身份特性:

Leader:负责客户端的write类型的请求

Follower:负责客户端的read类型请求,并可以参与Leader的选举

watcher:后文介绍。


install Zookeeper

这里以zookeeper-3.4.5版本为例,搭建一个ZK集群(至少要求3个节点,并且各个ZK SERVER之间系统时间保持一致)。使用的机器列表是:192.168.99.121、192.168.99.122、192.168.99.123。

以192.168.99.121为例进行说明:

解压


/etc/profile中配置ZK环境变量(注意source下)
zoo.cfg
创建ZK数据目录


myid

配置说明:

tickTime:ZK集群与客户端、ZK集群内部SERVER之间的心跳间隔,默认2S。

initLimit:在客户端连接ZK集群时,可以忍受多少个心跳次数。上述的配置表明,如果client初始连接ZK集群,在10*2S=20S内ZK集群没有返回连接成功,即意味着连接失败。

syncLimit:表示ZK集群内部Leader和Follower之间请求应答可以忍受多少个心跳次数。

dataDir:ZK保存数据以及日志的目录。

clientPort:ZK集群对外暴露的接口,即client访问ZK集群的端口(2181)。

server.x = IP:port-a:port-b 

X表示是第几号服务器,从0开始编号,并和dataDir下的myid文件对应。

port-a表示Leader和Follower进行信息通信的端口(2888)。

port-b表示Follower进行选举的端口(3888)。


分别启动ZK


查看ZK身份


搭建的ZK集群


基本的ZK命令

ls/create/get/set

通过zkCli.sh进入客户端进行操作:

查找ls、创建znode节点create(注意每个节点都是有值的)、获取get、设置set。

我们观察下下面几个属性:

ctime和cZxid是一对,表示创建ZNODE的时间和事件编号;

mtime和mZxid是一对,表示修改ZNODE数据内容的时间和事件编号;(通过set指令会改变这2个属性,但是该节点的子节点的变化不会影响该节点)

dataVersion:表示ZNODE数据的版本,注意利用JAVA 原生API进行delete ZNODE时,需要提供version才可以删除ZNODE。(当然我们可以提供-1来跳过版本检查机制)

dataLength、numChildren都好理解。

另外,注意rmr指令可以递归删除ZNODE;而delete只可以删除指定ZNODE。


ZooInspector工具及IntelliJ IDEA与ZK集成


ZooInspector工具

ZooInspector是一个可运行的JAR,运行后直接连接ZK集群中的任何一个SERVER即可。


安装ZK插件


配置ZK插件并启用


ZK视图


OK,到这里,一切准备工作就绪了,晚安吧~

咱们下期来看JAVA操作ZK(基于Zookeeper的原生API)、分布式锁场景、Watch特性等~

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 158,847评论 4 362
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,208评论 1 292
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 108,587评论 0 243
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 43,942评论 0 205
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,332评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,587评论 1 218
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,853评论 2 312
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,568评论 0 198
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,273评论 1 242
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,542评论 2 246
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,033评论 1 260
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,373评论 2 253
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,031评论 3 236
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,073评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,830评论 0 195
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,628评论 2 274
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,537评论 2 269

推荐阅读更多精彩内容