概述

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

基础

数据结构

ZooKeeper数据模型的结构与Unix文件系统很类似,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",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。

节点类型

  • Znode有两种类型:

    • 短暂(ephemeral):客户端和服务器端断开连接后,创建的节点自己删除
    • 持久(persistent):客户端和服务器端断开连接后,创建的节点不删除
  • Znode有四种形式的目录节点(默认是persistent )

    1. 持久化目录节点(PERSISTENT)
      客户端与zookeeper断开连接后,该节点依旧存在
    2. 持久化顺序编号目录节点(PERSISTENT_SEQUENTIAL)
      客户端与zookeeper断开连接后,该节点依旧存在,只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号
    3. 临时目录节点(EPHEMERAL)
      客户端与zookeeper断开连接后,该节点被删除
    4. 临时顺序编号目录节点(EPHEMERAL_SEQUENTIAL)
      客户端与zookeeper断开连接后,该节点被删除,只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号
  • 创建znode时设置顺序标识,znode名称后会附加一个值,顺序号是一个单调递增的计数器,由父节点维护

  • 在分布式系统中,顺序号可以被用于为所有的事件进行全局排序,这样客户端可以通过顺序号推断事件的顺序

特点

  1. Zookeeper:一个领导者(leader),多个跟随者(follower)组成的集群。
  2. Leader负责进行投票的发起和决议,更新系统状态
  3. 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
  4. 集群中只要有半数以上节点存活,Zookeeper集群就能正常服务。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 数据更新原子性,一次数据更新要么成功,要么失败。
  8. 实时性,在一定时间范围内,client能读到最新数据。

stat结构体

  1. czxid- 引起这个znode创建的zxid,创建节点的事务的zxid(ZooKeeper Transaction Id) 每次修改ZooKeeper状态都会收到一个zxid形式的时间戳,也就是ZooKeeper事务ID。 事务ID是ZooKeeper中所有修改总的次序。每个修改都有唯一的zxid,如果zxid1小于zxid2,那么zxid1在zxid2之前发生。
  2. ctime - znode被创建的毫秒数(从1970年开始)
  3. mzxid - znode最后更新的zxid
  4. mtime - znode最后修改的毫秒数(从1970年开始)
  5. pZxid-znode最后更新的子节点zxid
  6. cversion - znode子节点变化号,znode子节点修改次数
  7. dataversion - znode数据变化号
  8. aclVersion - znode访问控制列表的变化号
  9. ephemeralOwner- 如果是临时节点,这个是znode拥有者的session id。如果不是临时节点则是0。
  10. dataLength- znode的数据长度
  11. numChildren - znode子节点数量

客户端命令行操作

命令基本语法 功能描述
help 显示所有操作命令
ls path [watch] 使用 ls 命令来查看当前znode中所包含的内容
ls2 path [watch] 查看当前节点数据并能看到更新次数等数据
create 普通创建
-s 含有序列
-e 临时(重启或者超时消失)
get path [watch] 获得节点的值
set 设置节点的具体值
stat 查看节点状态
delete 删除节点
rmr 递归删除节点