目录

1 zookeeper简介

2 zookeeper具体应用场景

3 分布式编程容易出现的问题

4 集群架构剖析

4.1 zookeeper之攘其外

4.2 zookeeper之安其内

4.3 脑裂和服务器数量选取

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1 zookeeper简介

zookeeper：动物管理员

zookeeper是分布式应用程序的协调服务框架 是Hadoop的重要组件 zookeeper是Google的chubby一个开源实现 是Hadoop的分布式协调服务

2 zookeeper具体应用场景

1.Hadoop 使用zookeeper的事件处理确保整个集群只有一个NameNode 存储配置信息等

2.Hbase 使用zookeeper的事件处理确保整个集群只有一个HMaster 察觉HRegionServer联机和宕机 存储访问控制列表等

3.分布式环境下的统一命名服务

4.分布式环境下的配置管理

5.数据发布/订阅

6.分布式环境下的分布式锁

7.集群管理问题

3 分布式编程容易出现的问题

分布式编程的思想：人多干活快 即多台机器同时处理一个任务

1.活锁 在程序里 由于某些条件的发生碰撞 导致重新执行 再碰撞 再执行 如此循环重新 就形成了活锁

2.需要考虑集群的管理问题 需要有一套机制来检测到集群节点的状态变化

3.如果用一台机器做集群管理 存在单点故障问题 所以针对集群管理 也需要形成一个集群

4.管理集群里Leader的选举问题（根据一定的算法和规则来选举） 包括要考虑Leader挂掉之后 如何从剩余的follower里选举出Leader

5.分布式锁的实现

4 集群架构剖析 4.1 zookeeper之攘其外

zookeeper服务端有两种不同的运行模式。单机的称为”独立模式“，但是独立模式存在单点故障的问题，所以在实际开发中很少使用；集群的称为仲裁模式，不存在单点故障问题，实际开发中使用较多。

?主从架构：Master + Slave

?1.客户联系某一个柜员说要存钱?

2.柜员告知Leader说客户要存钱

3.Leader发起投票，通知其他四个柜员，现在有人要存钱，允不允许他往里存

4.柜员收到后 允许存钱 反馈给领导

5.领导看到反馈允许存钱 给柜员发通知 进行存钱操作 更新一下客户的账户余额数据

Leader在通知follower执行某条命令时，如何保证每个follower都收到并执行呢

队列结构?

CAP：Consistency一致性；Availability可用性；Partition Tolerance分区容错；三选二

?对外视图统一 叫攘其外

4.2 zookeeper之安其内

1.leader很重要 如果挂了怎么办

开始选举新的leader

2.zookeeper服务器的四种状态

looking：服务器处于寻找leader群首的状态

leading：服务器作为群首时的状态

following：服务器作为follower跟随者时的状态

observing：服务器作为观察者时的状态

leader选举分为两种情况

集群初启动时：安装后首次启动

集群运行中leader挂了时

3.集群启动时的leader选举

?以三台机器组成的zookeeper集群为例

原则：集群中过半server启动后，才能选举出leader

每个server投票信息vote信息结构为（sid，zxid）

server1~3初始投票信息分别为：

????????server1 -> (1, 0) ?

????????server2 -> (2, 0) ?

???????? server3 -> (3, 0)

leader选举公式：

server1 (sid1, zxid1)

server2 (sid2, zxid2)

zxid大的server胜出；若zxid相等，再根据判断sid判断，sid大的胜出

依次启动ZK1、ZK2、ZK3 选举的流程：

ZK1和ZK2票投给自己；ZK1的投票为(1, 0)，ZK2的投票为(2, 0)，并各自将投票信息分发给其他机器。

处理投票。每个server将收到的投票和自己的投票对比；ZK1更新自己的投票为(2, 0)，并将投票重新发送给ZK2。

统计投票。server统计投票信息，是否有半数server投同一个服务器为leader；

改变服务器状态。确定Leader后，各服务器更新自己的状态，Follower变为FOLLOWING；Leader变为LEADING。

当ZK3启动时，发现已有Leader，不再选举，直接从LOOKING改为FOLLOWING。

同时启动ZK1、ZK2、ZK3 选举的流程：

ZK1-> (1, 0) ZK2-> (2, 0) ZK3 -> (3, 0) -> ZK3被选中为Leader,其他两台节点被选为Follower。

4.集群运行时新leader的选举

?4.3 脑裂和服务器数量选取

1.服务器数量选取

ZK集群的服务器的数量通常为奇数台（3，5，7，9）

?2.脑裂

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