一、Zookeeper入门

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 从设计模式角度来理解：是一个基于观察者模式设计的分布式服务管理框架，它负责存储和管理大家都关心的数据，然后接受观察者的注册，一旦这些数据的状态发生变化，Zookeeper 就将负责通知已经在 Zookeeper 上注册的那些观察者做出相应的反应。

2. 特点

• Zookeeper：一个领导者（Leader），多个跟随者（Follower）组成的集群。
• 集群中只要有半数以上节点存活，Zookeeper集群就能正常服务。所以Zookeeper适合安装奇数台服务器。
• 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。
• 更新请求顺序执行，来自同一个Client的更新请求按其发送顺序依次执行。
• 数据更新原子性，一次数据更新要么成功，要么失败。
• 实时性，在一定时间范围内，Client能读到最新数据。

3. 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。

4. 应用场景

4.1 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。(IP不容易记住，而域名容易记住)

4.2 统一配置管理

• 分布式环境下，配置文件同步非常常见。
  • 一般要求一个集群中，所有节点的配置信息是一致的，比如 Kafka 集群。
  • 对配置文件修改后，希望能够快速同步到各个节点上。
• 配置管理可交由ZooKeeper实现。
  • 可将配置信息写入ZooKeeper上的一个Znode。
  • 各个客户端服务器监听这个Znode。
  • 一旦Znode中的数据被修改，ZooKeeper将通知各个客户端服务器。

4.3 统一集群管理

• 分布式环境中，实时掌握每个节点的状态是必要的。
  • 可根据节点实时状态做出一些调整。
• ZooKeeper可以实现实时监控节点状态变化。
  • 可将节点信息写入ZooKeeper上的一个ZNode。
  • 监听这个ZNode可获取它的实时状态变化。

4.4 服务器动态上下线

4.5 软负载均衡

在Zookeeper中记录每台服务器的访问数，让访问数最少的服务器去处理最新的客户端请求。

5. Zookeeper安装

5.1 安装

5.1.1 安装前准备

1. 安装 JDK

2. 拷贝 apache-zookeeper-3.5.7-bin.tar.gz 安装包到 Linux 系统下

3. 解压到指定目录

tar -zxvf apache-zookeeper-3.5.7-bin.tar.gz -C /opt/module/

4. 修改名称

mv apache-zookeeper-3.5.7 -bin/ zookeeper-3.5.7

5.1.2 配置修改

1. 将/opt/module/zookeeper-3.5.7/conf 这个路径下的 zoo_sample.cfg 修改为 zoo.cfg

mv zoo_sample.cfg zoo.cfg

2. 打开 zoo.cfg 文件，修改 dataDir 路径

vim zoo.cfg

修改如下内容：

dataDir=/opt/module/zookeeper-3.5.7/zkData

3. 在/opt/module/zookeeper-3.5.7/这个目录上创建 zkData 文件夹

mkdir zkData

5.1.3 操作 Zookeeper

1. 启动 Zookeeper

bin/zkServer.sh start

2. 查看进程是否启动

jps
4020 Jps
4001 QuorumPeerMain

3. 查看状态

bin/zkServer.sh status
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /opt/module/zookeeper-3.5.7/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: 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

5.2 配置参数解读

Zookeeper 中的配置文件 zoo.cfg 中参数含义解读如下：

1. ickTime=2000： 通信心跳数， Zookeeper 服务器与客户端心跳时间，单位毫秒。
   • Zookeeper 使用的基本时间，服务器之间或客户端与服务器之间维持心跳的时间间隔，也就是每个 tickTime 时间就会发送一个心跳，时间单位为毫秒。 它用于心跳机制，并且设置最小的 session 超时时间为两倍心跳时间。 (session 的最小超时时间是 2*tickTime)
2. initLimit=10： LF 初始通信时限
   • 集群中的 Follower 跟随者服务器与 Leader 领导者服务器之间初始连接时能容忍的最多心跳数（tickTime 的数量），用它来限定集群中的 Zookeeper 服务器连接到 Leader 的时限。
3. syncLimit=5： LF 同步通信时限
   • 集群中 Leader 与 Follower 之间的最大响应时间单位，假如响应超过 syncLimit * tickTime， Leader 认为 Follwer 死掉，从服务器列表中删除 Follwer。
4. dataDir：数据文件目录 + 数据持久化路径
   • 主要用于保存 Zookeeper 中的数据。
5. clientPort =2181：客户端连接端口
   • 监听客户端连接的端口，通常不做修改。