【分布式協(xié)調(diào)zookeeper】基礎(chǔ)篇

一、zookeeper介紹

 它是一個為分布式應(yīng)用提供一致性服務(wù)的軟件，提供的功能包括：配置維護(hù)、名字服務(wù)、分布式同步、組服務(wù)等

1.命名服務(wù) 2.配置管理 3.集群管理 4.分布式鎖 5.隊列管理

二、zookeeper架構(gòu)的架構(gòu)模型

Client-Server模型：用于對分布式協(xié)調(diào)系統(tǒng)中的對象提供協(xié)調(diào)服務(wù)；

Peer-to-Peer模型：用于在zookeeper集群內(nèi)交互數(shù)據(jù)；

這種混合的體系結(jié)構(gòu)，讓zookeeper既保持客戶端的簡單化，又能夠在集群內(nèi)部保持一個良好的高可用機(jī)制；

zookeeper的兩種運(yùn)行模式：standalone 和 quorum

代表zookeeper由一個單一節(jié)點構(gòu)成，它的數(shù)據(jù)并不需要再多個節(jié)點之間復(fù)制；

該模式主要多用于生產(chǎn)環(huán)境，zookeeper有多個節(jié)點后構(gòu)成一個集群，通過zookeeper的Leader選舉、集群節(jié)點間的數(shù)據(jù)同步有關(guān)；

當(dāng)才用quorum模式時，它的基本運(yùn)轉(zhuǎn)流程是：

① 選舉Leader

② 同步數(shù)據(jù)

③ 選舉Leader過程中算法有很多，但要達(dá)到的選舉標(biāo)準(zhǔn)是一致的；

④ Leader要具有最高的zxid

⑤ 集群中大多數(shù)的機(jī)器得到相應(yīng)并follow選出的Leader

說明：

對于用戶的讀操作，zookeeper集群中的所有節(jié)點都可接收處理；
對于用戶的寫操作，zookeeper將它作為事務(wù)進(jìn)行處理，并只有Leader才能發(fā)起事務(wù)；在每次提交之前，修改的數(shù)據(jù)要在集群中同步；

三、數(shù)據(jù)模型

zookeeper是通過集中性的C/S架構(gòu)服務(wù)于客戶端的，采用的是點對點的Pair-Pair架構(gòu)在各節(jié)點間進(jìn)行同步數(shù)據(jù)，zookeeper內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類型采用了精簡的方式提供給用戶使用

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上，zookeeper采用的是樹形結(jié)構(gòu)；樹種的節(jié)點被稱為znode,在整棵樹種有著清晰的父子層次關(guān)系；

zookeeper對數(shù)據(jù)的修改都當(dāng)做一次事務(wù)來看待，每次的事務(wù)動作都是原子操作，并分配一個唯一的zxid（zookeeper transacation id）；

在每一個znode中都記錄了與之相關(guān)的zxid；znode除了有效載荷數(shù)據(jù)，還包括如下屬性：

czxid：引發(fā)當(dāng)前znode改變的zxid

mzxid：當(dāng)前znode上一次修改前的zxid

ctime：對znode事務(wù)操作所花費(fèi)的時間，單位是毫秒

mtime：操作上一次znode事務(wù)所花費(fèi)的時間，單位是毫秒

version：關(guān)聯(lián)到zxid，znode自身版本屬性，當(dāng)前znode修改的次數(shù)

cversion：znode子節(jié)點的修改次數(shù)

aversion：znode ACL(訪問列表)的修改測試

ephemeralOwner：記錄客戶端會話ID，如果是持久型znode 則為0

dataLength：znode數(shù)據(jù)字段的長度

numChildren：znode子節(jié)點的個數(shù)

1、持久型與短暫型的znode【對應(yīng)于ephemeralOwner屬性】

znode在創(chuàng)建的時候可以指定模式，可以用不同的模式組合成需要的分布式場景功能；

一個znode節(jié)點可以是持久的（Persistent），也可以是短暫的（Ephemera）；

區(qū)別：

只有收到刪除命令后才能被刪除；

用于保存結(jié)構(gòu)信息；

會在客戶端與服務(wù)端之間保存的會話中斷時自動刪除;

也能像持久型znode一樣被命令刪除；

客戶端與服務(wù)端之間一旦建立連接，則會有定期的心跳檢查以保證這個長連接的存活

2、序列znode

創(chuàng)建znode時會自動分配一個唯一的遞增的整數(shù)，這個正向序列可以作為路徑名稱的一部分；

例如：客戶端創(chuàng)建了一個序列znode為/woker/work-，則zookeeper會自動分配一個序列數(shù)，如果是當(dāng)前znode下的第一個子節(jié)點則分配為1，路徑變?yōu)?code >/worker/work-1；序列節(jié)點最大的作用就是生成唯一名稱節(jié)點，同時能夠提供節(jié)點間的創(chuàng)建次序信息

3、ACL【訪問列表】

zookeeper的ACL建立在認(rèn)證與授權(quán)機(jī)制下，包含以下認(rèn)證方式：

1. digest：通過用戶名/密碼對客戶端進(jìn)行認(rèn)證；
2. sasl： 支持客戶端通過Kerberos認(rèn)證；
3. ip： 通過IP地址對客戶端進(jìn)行認(rèn)證；

在授權(quán)方面，ACL可以對znode的創(chuàng)建（子節(jié)點）、讀取、寫入、刪除及管理（設(shè)置ACL）進(jìn)行控制

未完待續(xù)...