Zookeeper 入门

1. 概述

Zookeeper🧑‍🔧是一个开源的分布式的，为分布式框架提供协调服务的Apache项目。

2. Zookeeper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。

3. Zookeeper特点

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。所以Zookeeper适合安装奇数台服务器。
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. 更新请求顺序执行，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。

4. 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。

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。

5.1 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。

5.2 统一配置管理

1. 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。
2. 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。
     

5.3 统一集群管理

1. 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。
2. 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。
     

5.4 服务器动态上下线

客户端能实时洞察到服务器上下线的变化,如上图#zookeeper工作机制

5.5 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。