如果你还不知道Apache Zookeeper?你凭什么拿大厂Offer!!

很多同学或多或少都用到了Zookeeper,并知道它能实现两个功能

配置中心,实现表分片规则的统一配置管理

注册中心,实现sharding-proxy节点的服务地址注册

那么Zookeeper到底是什么?以及为什么能实现这样的功能?接下来我们就来了解一下Zookeeper。

Zookeeper的前世今生

Apache ZooKeeper是一个高可靠的分布式协调中间件。它是Google Chubby的一个开源实现,那么它主要是解决什么问题的呢?那就得先了解Google Chubby

Google Chubby是谷歌的一个用来解决分布式一致性问题的组件,同时,也是粗粒度的分布式锁服务。

分布式一致性问题

什么是分布式一致性问题呢?简单来说,就是在一个分布式系统中,有多个节点,每个节点都会提出一个请求,但是在所有节点中只能确定一个请求被通过。而这个通过是需要所有节点达成一致的结果,所以所谓的一致性就是在提出的所有请求中能够选出最终一个确定请求。并且这个请求选出来以后,所有的节点都要知道。

这个就是典型的拜占庭将军问题

拜占庭将军问题说的是:拜占庭帝国军队的将军们必须通过投票达成一致来决定是否对某一个国家发起进攻。但是这些将军在地里位置上是分开的,并且在将军中存在叛徒。叛徒可以通过任意行动来达到自己的目标:

欺骗某些将军采取进攻行动

促使一个不是所有将军都统一的决定,比如将军们本意是不希望进攻,但是叛徒可以促成进攻行动

迷惑将军使得他们无法做出决定

如果叛徒达到了任意一个目标,那么这次行动必然失败。只有完全达成一致那么这次进攻才可能胜利

拜占庭问题的本质是,由于网络通信存在不可靠的问题,也就是可能存在消息丢失,或者网络延迟。如何在这样的背景下对某一个请求达成一致。

为了解决这个问题,很多人提出了各种协议,比如大名鼎鼎的Paxos; 也就是说在不可信的网络环境中,按照paxos这个协议就能够针对某个提议达成一致。

所以:分布式一致性的本质,就是在分布式系统中,多个节点就某一个提议如何达成一致

这个和Google Chubby有什么关系呢

在Google有一个GFS(google file system),他们有一个需求就是要从多个gfs server中选出一个master server。这个就是典型的一致性问题,5个分布在不同节点的server,需要确定一个master server,而他们要达成的一致性目标是:确定某一个节点为master,并且所有节点要同意。

而GFS就是使用chubby来解决这个问题的。

实现原理是:所有的server通过Chubby提供的通信协议到Chubby server上创建同一个文件,当然,最终只有一个server能够获准创建这个文件,这个server就成为了master,它会在这个文件中写入自己 的地址,这样其它的server通过读取这个文件就能知道被选出的master的地址。

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图9-3 分布式锁服务

从另外一个层面来看,Chubby提供了一种粗粒度的分布式锁服务,chubby是通过创建文件的形式来提供锁的功能,server向chubby中创建文件其实就表示加锁操作,创建文件成功表示抢占到了锁。

由于Chubby没有开源,所以雅虎公司基于chubby的思想,开发了一个类似的分布式协调组件Zookeeper,后来捐赠给了Apache。

所以,大家一定要了解,zookeeper并不是作为注册中心而设计,他是作为分布式锁的一种设计,而注册中心只是他能够实现的一种功能而已。

Zookeeper的安装和部署 安装

zookeeper有两种运行模式:集群模式和单击模式。

下载zookeeper安装包:https://mirrors.bfsu.edu.cn/apache/zookeeper/zookeeper-3.6.3/apache-zookeeper-3.6.3-bin.tar.gz

下载完成,通过tar -zxvf解压

常用命令

启动ZK服务:

bin/zkServer.sh start

查看ZK服务状态:

bin/zkServer.sh status

停止ZK服务:

bin/zkServer.sh stop

重启ZK服务:

bin/zkServer.sh restart

连接服务器

zkCli.sh -timeout 0 -r -server ip:port

单机环境安装

一般情况下,在开发测试环境,没有这么多资源的情况下,而且也不需要特别好的稳定性的前提下,我们可以使用单机部署;

初次使用zookeeper,需要将conf目录下的zoo_sample.cfg文件copy一份重命名为zoo.cfg

修改dataDir目录,dataDir表示日志文件存放的路径(关于zoo.cfg的其他配置信息后面会讲)

集群环境安装(后续再讲)

在zookeeper集群中,各个节点总共有三种角色,分别是:leader,follower,observer

集群模式我们采用模拟3台机器来搭建zookeeper集群。分别复制安装包到三台机器上并解压,同时copy一份zoo.cfg。

修改配置文件

修改端口

server.1=IP1:2888:3888 【2888:访问zookeeper的端口;3888:重新选举leader的端口】

server.2=IP2.2888:3888

server.3=IP3.2888:2888

server.A=B:C:D:其 中

A 是一个数字,表示这个是第几号服务器;

B 是这个服务器的 ip地址;

C 表示的是这个服务器与集群中的 Leader 服务器交换信息的端口;

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