Zookeeper系列 (一) zookeeper的概念

喵了个喵，我又遇到瓶颈了

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zookeeper是什么

定义：zookeeper是一个开源的分布式协调服务，一个典型的分布式数据一致性解决方案。

前世今生：Yahoo创建，最初为 hadoop的子项目，是google Chubby的开源实现，现为Apache的顶级项目。

分布式应用程序可以基于zookeeper实现数据发布订阅、负载均衡、命名服务、分布式锁、集群管理等一系列功能。

zookeeper提供什么能力

zookeeper搭建的集群可以保证以下分布式协议

1. 顺序一致性

   从同一个客户端发起的多个事务请求，将会严格按照发起顺序应用到各个节点

2. 原子性

   所有事务请求的处理结果在集群中所有机器的应用情况一致。所有机器要么全部应用，要么全部不应用。

3. 单一视图

   无论连接的是哪个节点，效果都一样

4. 可靠性

   一旦一个事务被应用，那么该事物状态会被保持

5. 实时性

   zookeeper保证一定时间段后，客户端从服务端读取到最新状态

zookeeper的特点

###数据模型简单

zk的数据模型是一个共享的、树树型结构的名字空间。由一系列ZNode组成，ZNode被称为数据节点，具有层级关系。zk将全量数据存储在内存中，以此来实现提高服务器吞吐，减少延迟的目的

可构成集群

zk集群由一组机器构成，3~5台即可，组成zk集群的每台机器在内存中维护当前的服务器状态，并且每台机器之间都互相保持着通信。集群中只要超过一般的机器能正常工作，那整个集群就能正常对外服务

顺序访问

对于来自客户端的每个更新请求，zk都会分配一个全局唯一的递增编号，事务操作将按照这个编号按照先后顺序执行，且该特性可被实用于其他用途。

高性能

全量数据都存储在内存中，并直接服务于客户端的所有非事务请求，尤其适合读操作为主的场景。

zookeeper的基本概念

zk的概念此处只做基本介绍和简单讲解，后续做详细讲解

集群角色

• Leader

一个，提供读写能力

• Follower

多个，提供读能力，选举Leader能力

• Observer

多个，提供读能力，不参与选举

会话

zk客户端和服务器之间是TCP长连接。sessionTimeout设置一个会话超时时间，连接异常断开时，只要在超时时间内连接上任意一台zk节点，之前的会话依然有效。

节点

1.机器节点

构成集群的机器

2.数据节点 ZNode

ZNode数据节点，数据模型中的数据单元。数据模型是一棵树，由斜杠（/）分割路径，保存数据内容和属性。可分为持久节点和临时节点两类

版本

每个ZNode上面都有一个stat的数据结构，记录3个数据版本：

1. version：当前ZNode版本
2. cversion：当前ZNode子节点的版本
3. aversion：当前ZNode的ACL版本

ACL

(access control lists) 权限控制清单

• CREATE: 创建子节点权限
• READ: 获取节点数据和子节点列表的权限
• WRITE: 更新节点数据的权限
• DELETE: 删除子节点的权限
• ADMIN: 设置节点ACL的权限

create和delete都是针对子节点的权限控制

Watcher

事件监听。zk的重要特性，zk允许用户注册事件到指定节点，当特定时间触发，事件通知会被发送到具体的客户端。