Zookeeper ZAB协议

水深无声 2022-05-25 11:15 295阅读 0赞

# 1、ZAB协议处理 #

Zookeeper Automic Broadcast(ZAB)，是paxos经典实现。

术语：quorum：集群过半数的集合

ZAB(zookeeper)中节点分三种状态：

looking：选举Leader的状态（崩溃恢复下）

following：跟随者（follower）的状态，服从Leader命令

leading：当前节点是Leader，负责协调工作。

observing：observer(观察者)，不参与选举，只读节点。

ZAB中的两个模式：

崩溃恢复、消息广播

![20180513220806803][]

崩溃恢复：

![20180513220557900][]

1.    每个server都有一张选票<myid，zxid>，选票投自己。

2.    搜集各个服务器的投票。

3.    比较投票，比较逻辑：优先比较zxid，然后才比较myid。

4.    改变服务器状态（崩溃恢复=》数据同步，或者崩溃恢复=》消息广播）

epoch周期值

acceptedEpoch（比喻：年号）：follower已经接受leader更改年好的（newepoch）提议。

currentEpoch（比喻：当前的年号）：当前的年号

lastZxid：history中最近接收到的提议zxid(最大的值)

history：当前节点接受到事务提议的log

Zxid(64位的数据结构)

前32位：39000 Leader 周期编号 myid

低32位：0000f 事务的自增序列（单调递增的序列）只要客户端有请求，就+1

当产生新Leader的时候，就从这个Leader服务器上取出本地log中最大事务zxid，从里面读出epoch+1，作为一个新epoch，并将低32位置0（保证id绝对自增）。

消息广播(类似2P提交)：

![20180513220444502][]

1. Leader接受请求后，讲这个请求赋予全局的唯一64位自增Id（zxid）。

2. 将zxid作为议案发给所有follower。

3. 所有的follower接受到议案后，想将议案写入硬盘后，马上回复Leader一个ACK（OK）。

4. 当Leader接受到合法数量Acks，Leader给所有follower发送commit命令。

5. follower执行commit命令。

ps:到了这个阶段，ZK集群才正式对外提供服务，并且Leader可以进行消息广播，如果有新节点加入，还需要进行同步。

数据同步：

1. 取出Leader最大lastZxid（从本地log日志来）

2. 找到对应zxid的数据，进行同步（数据同步过程保证所有follower一致）。

3. 只有满足quorum同步完成，准Leader才能成为真正的Leader。

个人总结：

**崩溃恢复解说如下：**

**崩溃恢复的前提是剩余的节点数还在半数以上。接下来继续**

**   客户端每一次请求创建，修改，删除 都会产生一个事务ID，每一个节点的事务ID不一样。因为每个客户端去连接的时候产生的一个编号ID ，上一篇文章解说过。此时，事务ID是一个自增长的，此时崩溃恢复的的时候需要选举，剩余节点哪一台作为Leader.（剩余节点事务ID最大的那一台节点有优先权）为什么有优先权，因为前文讲过，半数以上节点允许了后事务才让提交。那么半数上内的节点的事务是最大的，为了防止分布式数据丢失，此时的非事务ID最大的节点是没有优先权的。然后才是剩下的选择权。那个选择权随机算法都可以，只要节点可用即可了。**

**   中间有多个状态的过渡：所有节点looking的时候，不提供对外事务提交服务，为了保证强一致性，zookeeper牺牲了部分可用性，就在此处提现出来了，当然如果无半数以上的可用服务，可用性同样也是停止的。一旦looking变更成 leading,fllowing之后，事务服务恢复。**

**   新leading 选举出来后，首先做的事情就是从leading的log中取出事务日志，将数据同步到事务ID没有leading事务版本大的节点中。做完了这个然后才是做epoth的修改，这个东西倒是不那么重要。主要是要弄清楚基于paxos的ZAB算法的leading选举实现方案，并理解为什么zookeeper只是一个AP 型设计，非CP 型设计的各个方面间的联系，以及分布式事务关系到各个节点的数据稳定。**

** **

**废话有点多，但是这个都是学习后的总结**

# 2、Curator #

curator连接ZK应用最广泛的工具。

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