zookeeper

ZooKeeper是什么?

高可用的高性能的分布式系统协调服务。局部不可用是分布式系统的固有特征,ZooKeeper可以很好的地处理这种情况。

下面从三个方面来理解ZooKeeper服务:数据模型、操作、实现

数据模型

可以把zookper看成一个文件系统,文件系统中的所有文件形成一个数状结构,zookeeper维护着这样的树形层次结构,树中的节点称为znode。每个znode有一个与之相关联的ACL(Access Control List)。这种数据模型示意图如下:

znode通过路径被引用,而且要采用绝对路径,即必须以/开头。znode存储的数据要<1m。

znode类型

  短暂znode:回话结束,zookeeper就会把短暂znode删除,短暂znode不可以有子节点。

  持久znode:回话结束也不会被删除,除非客户端明确要删除此znode,持久znode可以有子节点。

对于在特定时刻需要知道有哪些分布式资源可用的应用来说,使用短暂znode比较合适。

znode的观察机制

znode以某种方式发生变化时,“观察”(watch)机制可以让客户端得到通知。可以针对ZooKeeper服务的“操作”来设置观察,该服务的其他操作可以触发观察。比如,客户端可以对某个客户端调用exists操作,同时在它上面设置一个观察,如果此时这个znode不存在,则exists返回false,如果一段时间之后,这个znode被其他客户端创建,则这个观察会被触发,之前的那个客户端就会得到通知。

 

操作

ZooKeeper有9种基本操作:

操作

描述

create

创建一个znode(必须有父节点)

delete

删除一个znode(该znode不能有任何子节点)

exists

测试一个znode是否存在,并且查询它的元数据

getACL,setACL

获取/设置一个znodeACL

getChildren

获取一个znode的子节点列表

getData,setData

获取/设置一个znode所保存的数据

sync

将客户端的znode视图与ZooKeeper同步

 Zookeeper中的更新操作是有条件的。在使用delete或者setData操作时必须提供被更新znode的版本号,如果版本号不匹配,则更新操作失败。

API

目前主要有java和C两种客户端,每种操作都有同步和异步两种执行方式。

观察触发器

可以设置观察的操作:exists,getChildren,getData

可以触发观察的操作:create,delete,setData

 

观察触发器

设置观察的操作

create

delete

setData

znode

子节点

znode

子节点

 

exists

NodeCreated

 

NodeDeleted

 

NodeDataChanged

getData

   

NodeDeleted

 

NodeDataChanged

getChildren

 

NodeChildrenChanged

NodeDeleted

NodeChildrenChanged

 

NodeCreated:节点创建事件

NodeDeleted:节点被删除事件

NodeDataChanged:节点数据改变事件

NodeChildrenChanged:节点的子节点改变事件

 

ACL

每个znode被创建时都会带有一个ACL列表,用于决定谁可以对它执行何种操作。

ACL权限

允许的操作

CREATE

create(子节点)

READ

getChildren

getData

WRITE

setData

DELETE

delete(子节点)

ADMIN

setACL

每个ACL都是身份验证模式、符合该模式的一个身份和一组权限的组合。身份验证模式有三种:
digest:用户名,密码

host:通过客户端的主机名来识别客户端

ip: 通过客户端的ip来识别客户端

所以我们可以类似这样构建一个ACL类:

new ACL(Perms.READ,new Id("host","example.com"));

这个ACL对应的身份验证模式是host

符合该模式的身份是example.com

权限的组合是:READ

实现

Zookeeper有两种运行模式:

独立模式(standalone mode):只运行在一台服务器上,适合测试环境

复制模式(replicated mode):运行于一个集群上,适合生产环境,这个计算机集群被称为一个“集合体”(ensemble)。Zookeeper通过复制来实现高可用性,只要集合体中半数以上的机器处于可用状态,它就能够保证服务继续。为什么一定要超过半数呢?这跟Zookeeper的复制策略有关:zookeeper确保对znode树的每一个修改都会被复制到集合体中超过半数的机器上。

生产环境,zookeeper集群的服务器数目应该是奇数。

Zookeeper集群中的角色及其职责

领导者

  1.管理写请求

跟随者

  1.响应客户端的读请求

  2.负责把客户端提交的写请求转发给领导者

 

回话

客户端与zookeeper集群中的某个服务器建立连接,就建立了一个回话,回话可以过期,可以设置ping周期来防止回话过期。

滴答(tick time):定义了zookeeper中的基本时间周期,其他设置都是根据滴答参数来定义的。2个滴答=<回话时间<=20个滴答时间

状态

  CONNECTING,CONNECTED,CLOSED

 

Zookeeper采用的算法:Zab(待续)

leader选举

原子广播

 

posted on 2011-11-13 22:25 wenfeng762 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏

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