Zookeeper分布式协调服务框架

1、Zookeeper的基本概念
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,从而实现集群中类似Master/Slave管理模式
Zookeeper = 文件系统 + 通知机制
2、Zookeeper的特点
Zookeeper:一个领导者(leader),多个跟随者(follower)组成的集群。
Leader负责进行投票的发起和决议,更新系统状态
Follower用于接收客户请求并向客户端返回结果,在选举Leader过程中参与投票
群中只要有半数以上节点存活,Zookeeper集群就能正常服务。
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。
更新请求顺序进行,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、Zookeeper的数据结构
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。
Zookeeper集群自身维护了一套数据结构。这个存储结构是一个树形结构,其上的每一个节点,我们称之为”znode”,不同于树的节点,Znode的引用方式是路径引用,类似于文件路径:/znode1/leaf1
这样的层级结构,让每一个Znode节点拥有唯一的路径,就像命名空间一样对不同信息作出清晰的隔离。
ZooKeeper的节点是通过像树一样的结构来进行维护的,并且每一个节点通过路径来标示以及访问。
除此之外,每一个节点还拥有自身的一些信息,包括:数据、数据长度、创建时间、修改时间等等。
从这样一类既含有数据,又作为路径表标示的节点的特点中,可以看出,ZooKeeper的节点既可以被看做是一个文件,又可以被看做是一个目录,它同时具有二者的特点。为了便于表达,今后我们将使用Znode来表示所讨论的ZooKeeper节点。
每一个znode默认能够存储1MB的数据
znode是由客户端创建的,它和创建它的客户端的内在联系,决定了它的存在性,一般存在四种类型节点:
PERSISTENT-持久化节点:创建本节点的客户端在与zookeeper服务的连接断开后,这个节点也不会被删除(除非使用API强制删除)
PERSISTENT_SEQUENTIAL-持久化顺序编号节点:当客户端请求创建这个节点A后,zookeeper会根据parent-znode的zxid状态,为这个A节点编写一个全目录唯一的编号(这个编号只会一直增长)。当客户端与zookeeper服务的连接断开后,这个节点也不会被删除。
EPHEMERAL-临时目录节点:创建本节点的客户端在与zookeeper服务的连接断开后,这个节点(还有涉及到的子节点)就会被删除。
EPHEMERAL_SEQUENTIAL-临时顺序编号目录节点:当客户端请求创建这个节点A后,zookeeper会根据parent-znode的zxid状态,为这个A节点编写一个全目录唯一的编号(这个编号只会一直增长)。当创建这个节点的客户端与zookeeper服务的连接断开后,这个节点被删除。
【注意】:无论是EPHEMERAL还是EPHEMERAL_SEQUENTIAL节点类型,在zookeeper的client异常终止后,节点也会被删除。