深入理解zookeeper-01-核心概念

深入理解Zookeeper

1. zk核心概念

引用自《zookeeper分布式过程协同技术讲解》

在计算机诞?之后很长的?段时间?，?个应?服务是在?个独?的 单处理器计算机上运??段程序。时?今?，应?服务已经发?了很?的 变化。在?数据和云计算盛?的今天，应?服务由很多个独?的程序组 成，这些独?的程序则运?在形形??、千变万化的?组计算机上。

相对于开发在?台计算机上运?的单个程序，如何让?个应?中多个 独?的程序协同?作是?件?常困难的事情。开发这样的应?，很容易让 很多开发?员陷?如何使多个程序协同?作的逻辑中，最后导致没有时间 更好地思考和实现他们??的应?程序逻辑；又或者开发?员对协同逻辑 关注不够，只是?很少的时间开发了?个简单脆弱的主协调器，导致不可 靠的单?失效点

ZooKeeper的设计保证了其健壮性，这就使得应?开发?员可以更多关 注应?本?的逻辑，?不是协同?作上。ZooKeeper从?件系统API得到启 发，提供?组简单的API，使得开发?员可以实现通?的协作任务，包括 选举主节点、管理组内成员关系、管理元数据等。ZooKeeper包括?个应? 开发库（主要提供Java和C两种语?的API）和?个?Java实现的服务组 件。ZooKeeper的服务组件运?在?组专?服务器之上，保证了?容错性和 可扩展性。

当你决定使?ZooKeeper来设计应?时，最好将应?数据和协同数据独?开。?如，?络邮箱服务的?户对??邮箱中的内容感兴趣，但是并不 关?由哪台服务器来处理特定邮箱的请求。在这个例?中，邮箱内容就是 应?数据，?从邮箱到某?台邮箱服务器之间的映射关系就是协同数据 （或称元数据）。整个ZooKeeper服务所管理的就是后者

1.1 举个例子

• 外卖平台：美团、饿了吗
• 我是商家，我需要先入住平台（美团 or 饿了吗），然后你作为客户，可以在美团这个平台上，对我，进行点餐，完成一次交易
• 这次交易由三人完成：我（Server端）---> 美团（zk）<---- 你（Client）
  • 也就是说zk作为一种协调服务的存在，在后续学习中，我们还会了解到大数据生态圈，那时候zookeeper（动物管理员），Hadoop（大象），Hive（蜜蜂），Pig（猪）等技术相互之间可以通过zk进行管理

1.2 工作机制

• Zookeeper从设计模式角度来理解：是一个基于观察者模式（一个人干活，有人盯着他）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，一旦这些数据的发生变化
  • Zookeeper就将负责通知已经注册的那些观察者做出相应的反应
  • 从而实现集群中类似Master/Slave管理模式
• Zookeeper = 文件系统 + 通知机制

1.3 特点

• 先来聊一下 分布式和集群的区别？
  • 无论分布式和集群，都是很多人在做事情。具体区别如下：
  • 例如：我有一个饭店，越来越火爆，我得多招聘一些工作人员
    • 分布式：招聘1个厨师，1个服务员，1个前台，三个人负责的工作不一样，但是最终目的都是为饭店工作
    • 集群：招聘3个服务员，3个人的工作一样
• 对于zk来说有如下几个特点，这几个特点也会贯穿我们整个学习的进度
  1. 是一个leader和多个follower来组成的集群（狮群中，一头雄狮，N头母狮）
  2. 集群中只要有半数以上的节点存活，Zookeeper就能正常工作（5台服务器挂2台，没问题；4台服务器挂2台，就停止）
  3. 全局数据一致性，每台服务器都保存一份相同的数据副本，无论client连接哪台server，数据都是一致的
  4. 数据更新原子性，一次数据要么成功，要么失败（不成功便成仁）
  5. 实时性，在一定时间范围内，client能读取到最新数据
  6. 更新的请求按照顺序执行，会按照发送过来的顺序，逐一执行（发来123，执行123，而不是321或者别的）

1.4 数据结构

• ZooKeeper数据模型的结构与linux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（ZookeeperNode）。
• 每一个ZNode默认能够存储1MB的数据（元数据），每个ZNode的路径都是唯一的
  • 元数据（Metadata），又称中介数据、中继数据，为描述数据的数据（data aboutdata），主要是描述数据属性（property）的信息，用来支持如指示存储位置、历史数据、
  • 资源查找、文件记录等功能

1.5 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

1.5.1 统一命名服务

• 在分布式环境下，通常需要对应用或服务进行统一的命名，便于识别
• 例如：服务器的IP地址不容易记，但域名相比之下却是很容易记住

1.5.2 统一配置管理

• 分布式环境下，配置文件做同步是必经之路

• 1000台服务器，如果配置文件作出修改，那一台一台的修改，运维人员肯定会疯，如何做到修改一处就快速同步到每台服务器上

• 将配置管理交给Zookeeper

  1、将配置信息写入到Zookeeper的某个节点上

  2、每个客户端都监听这个节点

  3、一旦节点中的数据文件被修改，Zookeeper这个话匣子就会通知每台客户端服务器

1.5.3 服务器节点动态上下线

• 客户端能实时获取服务器上下线的变化
• 在美团APP上实时可以看到商家是否正在营业或打样

1.5.4 软负载均衡

• Zookeeper会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请求（雨露均沾）
• 都是自己的孩子，得一碗水端平

深入理解zookeeper-01-核心概念

原文：https://www.cnblogs.com/pengcode/p/14853995.html