Zookeeper-01-Zookeeper介绍和原理

怼烎@ 2023-09-29 13:25 18阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  1：Zookerper官方网站
 *  2:Zookeeper是什么
 *  3:Zookerper的工作机制
 *  4：Zookeeper的特点
 *   *  1：官网给出的zookeeper的特征/保障
     *  2：总结zookeeper的特点
 *  5：数据结构
 *  6：Zookeeper的应用场景
 *   *  1：统一命名服务
     *  2：统一配置管理
     *  3：统一集群管理
     *  4:服务器动态上下线

# 1：Zookerper官方网站 #

[https://zookeeper.apache.org/][https_zookeeper.apache.org]

# 2:Zookeeper是什么 #

> ZooKeeper 是分布式应用程序的分布式开源协调服务。它公开了一组简单的原语，分布式应用程序可以基于这些原语实现更高级别的同步、配置维护、组和命名服务。它被设计为易于编程，并使用一种数据模型，该模型以熟悉的文件系统目录树结构为样式。它在 Java 中运行，并具有 Java 和 C 的绑定。

> 众所周知，协调服务很难做好。它们特别容易出现竞争条件和死锁等错误。ZooKeeper 背后的动机是减轻分布式应用程序从头开始实现协调服务的责任。

# 3:Zookerper的工作机制 #

![在这里插入图片描述][0fd3c25fe597468d9431a5dbde2a55f1.png]  
ZooKeeper 允许分布式进程通过共享的分层命名空间相互协调，该命名空间的组织方式类似于标准文件系统。命名空间由数据寄存器组成——在 ZooKeeper 用语中称为 znodes——它们类似于文件和目录。与为存储而设计的典型文件系统不同，ZooKeeper 数据保存在内存中，这意味着 ZooKeeper 可以实现高吞吐量和低延迟数字。  
但是为了更高的可用性，建议Zookeeper单节点的数据不超过1M；  
![在这里插入图片描述][de642082c0e94f71bb6f2591fe1e7727.png]

# 4：Zookeeper的特点 #

## 1：官网给出的zookeeper的特征/保障 ##

> ZooKeeper 非常快速且非常简单。但是，由于它的目标是成为构建更复杂服务（例如同步）的基础，因此它提供了一组保证。这些都是：

*  顺序一致性 - 来自客户端的更新将按照它们发送的顺序应用。
 *  原子性 - 更新成功或失败。没有部分结果。
 *  单一系统映像 - 客户端将看到相同的服务视图，而不管它连接到的服务器如何。即，即使客户端故障转\* 移到具有相同会话的不同服务器，客户端也永远不会看到系统的旧视图。
 *  可靠性 - 应用更新后，它将从那时起持续存在，直到客户端覆盖更新。
 *  及时性——系统的客户视图保证在一定的时间范围内是最新的。

## 2：总结zookeeper的特点 ##

![在这里插入图片描述][0987abc4e84c4d8bb6cb52b1f548745c.png]  
分析：  
1：如果zk是只有1个leader，那么leader是单节点的。他肯定会挂  
2：如果leader挂了，那么zk就是不可靠的集群，但是呢zk是高可用的，所有一定有一个机制会快速推举新的leader  
3：zk一共有两种状态，可用和不可用，不可应恢复到可用必须很快，才是高可用的（这个时间能配置，后续说明）  
4：只有主节点可以写，其他节点只能读。所以必须保证主节点和跟随者数据一致  
总结：  
1）Zookeeper：一个领导者（Leader），多个跟随者（Follower）组成的集群。  
2）集群中只要有半数以上节点存活，Zookeeper集群就能正常服务。  
3）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。  
4）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。  
5）数据更新原子性，一次数据更新要么成功，要么失败。  
6）实时性，在一定时间范围内，Client能读到最新数据。  
注：附上一张zk官网给出的当leader挂掉之后选举的时间图，很快。  
![在这里插入图片描述][7e60eccd7be24464a73bdbff7a8b591f.png]

# 5：数据结构 #

ZooKeeper数据模型的结构与Unix文件系统很类似，整体上可以看作是一棵树，每个节点称做一  
个ZNode。每一个ZNode默认能够存储1MB的数据，每个ZNode都可以通过其路径唯一标识。  
![在这里插入图片描述][3e969fdd2743490d9f45c92f3a5a44fa.png]

*  而且zk还有虚拟节点的概念，即此节点跟客户端A的session关联。当客户端A断开时，虚拟节点自动取消
 *  因为zk时类似文件系统，所以有父节点和子节点的概念

# 6：Zookeeper的应用场景 #

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。

## 1：统一命名服务 ##

在分布式环境下，经常需要对应用/服务进行统一命名，便于识别。  
例如：IP不容易记住，而域名容易记住。  
![在这里插入图片描述][20baa3aacbc24033b163613a14588bfd.png]

## 2：统一配置管理 ##

![在这里插入图片描述][ea40f89361a04584b049047cbb35ab7c.png]

## 3：统一集群管理 ##

![在这里插入图片描述][32e1b0a19dfa47a4ba7526a1cce12844.png]

## 4:服务器动态上下线 ##

![在这里插入图片描述][309508aa34884c42a44ce11912b7658e.png]

[https_zookeeper.apache.org]: https://zookeeper.apache.org/
[0fd3c25fe597468d9431a5dbde2a55f1.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/0fd3c25fe597468d9431a5dbde2a55f1.png
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