ZooKeeper的安装与部署

本文讲述如何安装和部署ZooKeeper。

一、系统要求

ZooKeeper可以运行在多种系统平台上面,表1展示了zk支持的系统平台,以及在该平台上是否支持开发环境或者生产环境。

表1:ZooKeeper支持的运行平台

系统开发环境生产环境
Linux 支持 支持
Solaris 支持 支持
FreeBSD 支持 支持
Windows 支持 不支持
MacOS 支持 不支持

ZooKeeper是用Java编写的,运行在Java环境上,因此,在部署zk的机器上需要安装Java运行环境。为了正常运行zk,我们需要JRE1.6或者以上的版本。
对于集群模式下的ZooKeeper部署,3个ZooKeeper服务进程是建议的最小进程数量,而且不同的服务进程建议部署在不同的物理机器上面,以减少机器宕机带来的风险,以实现ZooKeeper集群的高可用。
ZooKeeper对于机器的硬件配置没有太大的要求。例如,在Yahoo!内部,ZooKeeper部署的机器其配置通常如下:双核处理器,2GB内存,80GB硬盘。

二、下载

可以从 https://zookeeper.apache.org/releases.html 下载ZooKeeper,目前最新的稳定版本为 3.4.8 版本,用户可以自行选择一个速度较快的镜像来下载即可。

三、目录

下载并解压ZooKeeper软件压缩包后,可以看到zk包含以下的文件和目录:

这里写图片描述
图1:ZooKeeper软件的文件和目录

  • bin目录
    zk的可执行脚本目录,包括zk服务进程,zk客户端,等脚本。其中,.sh是Linux环境下的脚本,.cmd是Windows环境下的脚本。
  • conf目录
    配置文件目录。zoo_sample.cfg为样例配置文件,需要修改为自己的名称,一般为zoo.cfg。log4j.properties为日志配置文件。
  • lib
    zk依赖的包。
  • contrib目录
    一些用于操作zk的工具包。
  • recipes目录
    zk某些用法的代码示例

四、单机模式

ZooKeeper的安装包括单机模式安装,以及集群模式安装。

单机模式较简单,是指只部署一个zk进程,客户端直接与该zk进程进行通信。
在开发测试环境下,通过来说没有较多的物理资源,因此我们常使用单机模式。当然在单台物理机上也可以部署集群模式,但这会增加单台物理机的资源消耗。故在开发环境中,我们一般使用单机模式。
但是要注意,生产环境下不可用单机模式,这是由于无论从系统可靠性还是读写性能,单机模式都不能满足生产的需求。

4.1 运行配置

上面提到,conf目录下提供了配置的样例zoo_sample.cfg,要将zk运行起来,需要将其名称修改为zoo.cfg。
打开zoo.cfg,可以看到默认的一些配置。

  • tickTime
    时长单位为毫秒,为zk使用的基本时间度量单位。例如,1 * tickTime是客户端与zk服务端的心跳时间,2 * tickTime是客户端会话的超时时间。
    tickTime的默认值为2000毫秒,更低的tickTime值可以更快地发现超时问题,但也会导致更高的网络流量(心跳消息)和更高的CPU使用率(会话的跟踪处理)。
  • clientPort
    zk服务进程监听的TCP端口,默认情况下,服务端会监听2181端口。
  • dataDir
    无默认配置,必须配置,用于配置存储快照文件的目录。如果没有配置dataLogDir,那么事务日志也会存储在此目录。

4.2 启动

在Windows环境下,直接双击zkServer.cmd即可。在Linux环境下,进入bin目录,执行命令

./zkServer.sh start

这个命令使得zk服务进程在后台进行。如果想在前台中运行以便查看服务器进程的输出日志,可以通过以下命令运行:

./zkServer.sh start-foreground

执行此命令,可以看到大量详细信息的输出,以便允许查看服务器发生了什么。

使用文本编辑器打开zkServer.cmd或者zkServer.sh文件,可以看到其会调用zkEnv.cmd或者zkEnv.sh脚本。zkEnv脚本的作用是设置zk运行的一些环境变量,例如配置文件的位置和名称等。

4.3 连接

如果是连接同一台主机上的zk进程,那么直接运行bin/目录下的zkCli.cmd(Windows环境下)或者zkCli.sh(Linux环境下),即可连接上zk。
直接执行zkCli.cmd或者zkCli.sh命令默认以主机号 127.0.0.1,端口号 2181 来连接zk,如果要连接不同机器上的zk,可以使用 -server 参数,例如:

bin/zkCli.sh -server 192.168.0.1:2181

五、集群模式

单机模式的zk进程虽然便于开发与测试,但并不适合在生产环境使用。在生产环境下,我们需要使用集群模式来对zk进行部署。

注意
在集群模式下,建议至少部署3个zk进程,或者部署奇数个zk进程。如果只部署2个zk进程,当其中一个zk进程挂掉后,剩下的一个进程并不能构成一个quorum的大多数。因此,部署2个进程甚至比单机模式更不可靠,因为2个进程其中一个不可用的可能性比一个进程不可用的可能性还大。

5. 1 运行配置

在集群模式下,所有的zk进程可以使用相同的配置文件(是指各个zk进程部署在不同的机器上面),例如如下配置:

tickTime=2000
dataDir=/home/myname/zookeeper
clientPort=2181
initLimit=5
syncLimit=2
server.1=192.168.229.160:2888:3888
server.2=192.168.229.161:2888:3888
server.3=192.168.229.162:2888:3888
  • initLimit
    ZooKeeper集群模式下包含多个zk进程,其中一个进程为leader,余下的进程为follower。
    当follower最初与leader建立连接时,它们之间会传输相当多的数据,尤其是follower的数据落后leader很多。initLimit配置follower与leader之间建立连接后进行同步的最长时间。
  • syncLimit
    配置follower和leader之间发送消息,请求和应答的最大时间长度。
  • tickTime
    tickTime则是上述两个超时配置的基本单位,例如对于initLimit,其配置值为5,说明其超时时间为 2000ms * 5 = 10秒。
  • server.id=host:port1:port2
    其中id为一个数字,表示zk进程的id,这个id也是dataDir目录下myid文件的内容。
    host是该zk进程所在的IP地址,port1表示follower和leader交换消息所使用的端口,port2表示选举leader所使用的端口。
  • dataDir
    其配置的含义跟单机模式下的含义类似,不同的是集群模式下还有一个myid文件。myid文件的内容只有一行,且内容只能为1 - 255之间的数字,这个数字亦即上面介绍server.id中的id,表示zk进程的id。

注意
如果仅为了测试部署集群模式而在同一台机器上部署zk进程,server.id=host:port1:port2配置中的port参数必须不同。但是,为了减少机器宕机的风险,强烈建议在部署集群模式时,将zk进程部署不同的物理机器上面。

5.2 启动

假如我们打算在三台不同的机器 192.168.229.160,192.168.229.161,192.168.229.162上各部署一个zk进程,以构成一个zk集群。
三个zk进程均使用相同的 zoo.cfg 配置:

tickTime=2000
dataDir=/home/myname/zookeeper
clientPort=2181
initLimit=5
syncLimit=2
server.1=192.168.229.160:2888:3888
server.2=192.168.229.161:2888:3888
server.3=192.168.229.162:2888:3888

在三台机器dataDir目录( /home/myname/zookeeper 目录)下,分别生成一个myid文件,其内容分别为1,2,3。然后分别在这三台机器上启动zk进程,这样我们便将zk集群启动了起来。

5.3 连接

可以使用以下命令来连接一个zk集群:

bin/zkCli.sh -server 192.168.229.160:2181,192.168.229.161:2181,192.168.229.162:2181

成功连接后,可以看到如下输出:

2016-06-28 19:29:18,074 [myid:] - INFO  [main:ZooKeeper@438] - Initiating client connection, connectString=192.168.229.160:2181,192.168.229.161:2181,192.168.229.162:2181 sessionTimeout=30000 watcher=org.apache.zookeeper.ZooKeeperMain$MyWatcher@770537e4
Welcome to ZooKeeper!
2016-06-28 19:29:18,146 [myid:] - INFO  [main-SendThread(192.168.229.162:2181):ClientCnxn$SendThread@975] - Opening socket connection to server 192.168.229.162/192.168.229.162:2181. Will not attempt to authenticate using SASL (unknown error)
JLine support is enabled
2016-06-28 19:29:18,161 [myid:] - INFO  [main-SendThread(192.168.229.162:2181):ClientCnxn$SendThread@852] - Socket connection established to 192.168.229.162/192.168.229.162:2181, initiating session
2016-06-28 19:29:18,199 [myid:] - INFO  [main-SendThread(192.168.229.162:2181):ClientCnxn$SendThread@1235] - Session establishment complete on server 192.168.229.162/192.168.229.162:2181, sessionid = 0x3557c39d2810029, negotiated timeout = 30000

WATCHER::

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null
[zk: 192.168.229.160:2181,192.168.229.161:2181,192.168.229.162:2181(CONNECTED) 0] 

图2:客户端连接zk集群的输出日志

从日志输出可以看到,客户端连接的是192.168.229.162:2181进程(连接上哪台机器的zk进程是随机的),客户端已成功连接上zk集群。

参考资料

  1. http://zookeeper.apache.org/doc/trunk/zookeeperStarted.html
  2. http://zookeeper.apache.org/doc/trunk/zookeeperAdmin.html
  3. 《ZooKeeper分布式系统开发实战》课程,主讲人:玺感
  4. 《ZooKeeper分布式过程协同技术详解》,Flavio Junqueira等著,谢超等译
  5. 百度百科有关quorum的解释,http://baike.baidu.com/link?url=pqWrzgH-_VhMLnscR1iRTpPjovfyhxG-8Qs9HxGutiGi5bhnA_lX_pmabLQ-3MiDeigcHRFMYSbFg90RAYVAta
  6. 《Zookeeper 安装和配置》,http://coolxing.iteye.com/blog/1871009

ZooKeeper的客户端包括Java版本和C语言版本。使用Java版本连接zk的命令以下:

bin/zkCli.sh -server ip:port

执行此命令,客户端成功连接上zk,会有类似以下的输出,其中,包括“Welcome to ZooKeeper!”的欢迎语,以及其他一些连接的信息等。

lihaodeMacBook-Pro:bin lihao$ ./zkCli.sh -server 127.0.0.1:2182
Connecting to 127.0.0.1:2182
2016-06-29 07:51:39,679 [myid:] - INFO  [main:Environment@100] - Client environment:zookeeper.version=3.4.8--1, built on 02/06/2016 03:18 GMT
2016-06-29 07:51:39,682 [myid:] - INFO  [main:Environment@100] - Client environment:host.name=192.168.31.107
2016-06-29 07:51:39,682 [myid:] - INFO  [main:Environment@100] - Client environment:java.version=1.8.0_77
2016-06-29 07:51:39,684 [myid:] - INFO  [main:Environment@100] - Client environment:java.vendor=Oracle Corporation
……
2016-06-29 07:51:39,686 [myid:] - INFO  [main:ZooKeeper@438] - Initiating client connection, connectString=127.0.0.1:2182 sessionTimeout=30000 watcher=org.apache.zookeeper.ZooKeeperMain$MyWatcher@531d72ca
Welcome to ZooKeeper!
2016-06-29 07:51:39,715 [myid:] - INFO  [main-SendThread(127.0.0.1:2182):ClientCnxn$SendThread@1032] - Opening socket connection to server 127.0.0.1/127.0.0.1:2182. Will not attempt to authenticate using SASL (unknown error)
JLine support is enabled
2016-06-29 07:51:39,797 [myid:] - INFO  [main-SendThread(127.0.0.1:2182):ClientCnxn$SendThread@876] - Socket connection established to 127.0.0.1/127.0.0.1:2182, initiating session
[zk: 127.0.0.1:2182(CONNECTING) 0] 2016-06-29 07:51:39,830 [myid:] - INFO  [main-SendThread(127.0.0.1:2182):ClientCnxn$SendThread@1299] - Session establishment complete on server 127.0.0.1/127.0.0.1:2182, sessionid = 0x155996605050000, negotiated timeout = 30000

WATCHER::

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null

连接成功后,便可以使用命令与zk服务进行交互。

help

help命令会输出zk支持的所有命令。

[zk: 127.0.0.1:2182(CONNECTED) 0] help
ZooKeeper -server host:port cmd args
    stat path [watch]
    set path data [version]
    ls path [watch]
    delquota [-n|-b] path
    ls2 path [watch]
    setAcl path acl
    setquota -n|-b val path
    history 
    redo cmdno
    printwatches on|off
    delete path [version]
    sync path
    listquota path
    rmr path
    get path [watch]
    create [-s] [-e] path data acl
    addauth scheme auth
    quit 
    getAcl path
    close 
    connect host:port

ls

查看指定路径下包含的节点

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] ls /
[zookeeper]

create

创建一个节点,例如:

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3] create /zk mydata
Created /zk

以上命令创建一个/zk节点,且其内容为 “myData”

get

显示指定路径下节点的信息,例如,我们检查一下上面的/zk节点最否创建成功

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] get /zk
mydata
cZxid = 0xb59
ctime = Thu Jun 30 11:13:24 CST 2016
mZxid = 0xb59
mtime = Thu Jun 30 11:13:24 CST 2016
pZxid = 0xb59
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 6
numChildren = 0

可以看到/zk节点的内容为”myData”,且输出包含了znode的其他信息。有关各个字段的具体含义,请参见了本博客对znode的介绍。

set

设置节点的内容,例如:

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 6] set /zk "anotherData"
……
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 7] get /zk
"anotherData"
……

delete

删除一个节点,例如:

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 8] delete /zk
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 9] get /zk
Node does not exist: /zk

以上就是zk客户端最常用的几个命令,从这几个命令我们也可以看到zk提供的API设计的简单。

四字母命令

ZooKeeper提供了多个由4个字母构成的命令,可以使用nc或者telnet来使用这些命令。例如:

telnet 127.0.0.1 2181

成功连接zk后,输入conf
会看到以下输出

clientPort=2181
dataDir=D:\Soft\zookeeper-3.4.6\data\version-2
dataLogDir=D:\Soft\zookeeper-3.4.6\data\version-2
tickTime=2000
maxClientCnxns=60
minSessionTimeout=4000
maxSessionTimeout=40000
serverId=0

或者使用nc来向zk发送4字母命令,例如:

echo conf | nc 192.168.229.161 2181
  • 1

其他常用的四字母命令如下表格所示:

表格:ZooKeeper提供的四字母命令

命令描述
conf zk服务配置的详细信息
stat 客户端与zk连接的简要信息
srvr zk服务的详细信息
cons 客户端与zk连接的详细信息
mntr zk服务目前的性能状况
wchs watch的简要信息
wchc watch的详细信息,客户端 -> watch的映射,线上环境要小心使用
wchp watch的详细信息, znode -> 客户端的映射,线上环境要小心使用

例如,mntr 命令的输出:

echo mntr | nc 192.168.229.161 2181
zk_version  3.4.6-1569965, built on 02/20/2014 09:09 GMT
zk_avg_latency  0
zk_max_latency  565
zk_min_latency  0
zk_packets_received 95353
zk_packets_sent 95713
zk_num_alive_connections    3
zk_outstanding_requests 0
zk_server_state leader
zk_znode_count  20
zk_watch_count  12
zk_ephemerals_count 9
zk_approximate_data_size    1465
zk_open_file_descriptor_count   37
zk_max_file_descriptor_count    65535
zk_followers    2       - 只有leader进程才有此项输出
zk_synced_followers 2   - 只有leader进程才有此项输出
zk_pending_syncs    0   - 只有leader进程才有此项输出

参考资料

  1. http://www.programering.com/a/MTOxUjMwATI.html
  2. https://zookeeper.apache.org/doc/r3.4.8/zookeeperStarted.html
posted @ 2018-01-26 10:12  jimcsharp  阅读(93874)  评论(2编辑  收藏  举报