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zookeeper简介

由于之前了解一个分布式框架(dubbo)时,其中涉及到zookeeper,因此今天就先来大概的介绍一下zookeeper。zookeeper是一个用来管理大量的主机的分布式协调服务。

(一)    分布式应用程序

分布式应用程序可以通过在它们之间协调以完成特定的任务,快速且有效的方式在多个系统中的网络在给定时间(同时)运行
分布式应用程序有两部分,分别是:服务器和客户端应用程序。如下图所示:



(二)    分布式应用程序的优点

可靠性 可扩展性 透明性

(三)    zookeeper提供的服务

命名服务 配置管理 集群管理 节点领导者选举 锁定和同步服务 数据注册表

ZooKeeper基础

(一)    ZooKeeper的体系结构

描绘ZooKeeper 的“客户端 – 服务器架构,如下图所示



ZooKeeper 架构的一部分组件如下表中所解释。
1. Client:客户端,发送消息到服务器。
2. Server:服务器,ZooKeeper集成的一个节点,提供所有的服务给客户。
3. 合组:ZooKeeper 服务器组。
4. Leader:它执行自动恢复,如果任何连接的节点的故障的服务器节点。
5. Follower:遵循领导指示服务器节点

(二)    分层命名空间

下图显示了用于内存中表示 ZooKeeper 文件系统的树形结构。 ZooKeeper节点被称为znode。每个znode由一个名称识别,并通过路径(/)序列隔开。


zookeeper名字空间由节点znode构成,其组织方式类似文件系统,其中各个节点相当于目录和文件,通过路径作为唯一标识。与文件系统不同的是,每个节点具有与之对应的数据内容,同时也可以具有子节点。在 ZooKeeper 数据模型中每个 znode 维护一个 stat 结构。 一个统计(stat )只是提供了一个 znode 元数据。 它由版本号、动作控制列表(ACL)、时间戳、数据长度组成。

ZooKeeper组件

同一个zookeeper服务下的server有两种,一种是leader server,另一种是follower server。leader特殊之处在于它有决定权。在zookeeper整个服务下的每台server将复制各个组件。Replicated Database是包含了所有数据的内存数据库

Zookeeper之leader

让我们来分析一下一个领导节点在ZooKeeper集合的选举。考虑集群中有N多的节点。领导人选举的过程如下
所有节点创建一个顺序,znode具有相同路径,/app/leader/guid_。
ZooKeeper 的集合将追加的10位序列号的路径。
对于给定的实例,它在znode创建最小数量的节点成为领导者以及所有其他节点的追随者。
每一个追随者节点监控下一个最小号的znode。

Zookeeper安装配置

(一)    安装Java(略)

(二)    ZooKeeper框架的安装

1.    下载并tar开解压(略)
2.    创建配置文件
打开 并编辑conf/zoo.cfg 配置文件,并将以下所有参数设置为开始点。
tickTime = 2000
dataDir = /path/to/zookeeper/data
clientPort = 2181
initLimit = 10
syncLimit = 5
3.    启动ZooKeeper服务器
$ bin/zkServer.sh start
4.    启动 CLI
$ bin/zkCli.sh
5.    停止ZooKeeper服务器
$ bin/zkServer.sh stop

Zookeeper CLI
ZooKeeper 命令行界面(CLI)是用来与 ZooKeeper 集成作开发进行交互的。这是在调试和使用不同的选项时的工作有用。
为了执行ZooKeeper的CLI操作, ZooKeeper服务器首先要启动 (“bin/zkServer.sh start”) , 然后使用 ZooKeeper 客户端 (“bin/zkCli.sh”). 当客户端启动后,可以执行以下操作:(1)创建znodes,(2)获取数据,(3)监视 znode 变化,(4)设置数据,(5)创建 znode 的子 znode,(6)列出一个 znode 的子 znode,(7)检查状态,(8)删除一个 znode
(一)    创建Znodes
create  /path /data
(二)    获取数据
get  /path
(三)    监视
get  /path [watch] 1
(四)    设置数据
set  /path /data
(五)    创建子znode
create  /parent/path/subnode/path /data
(六)    列出子znode
ls  /path
(七)    检查状态
stat  /path
(八)    删除Znode
rmr  /path
Zookeeper 常用API

ZooKeeper有一个Java和C绑定的官方API。ZooKeeper社区提供了对于大多数语言(.NET,Python等)的非官方API。使用ZooKeeper的API,应用程序可以连接,互动,操作数据,协调,以及从ZooKeeper集成断开。

(一)    ZooKeeper的API基础知识

客户端应遵循下面给出带 ZooKeeper 集成一个清晰的交互步骤。
连接到ZooKeeper 。ZooKeeper 集成分配客户端的会话ID。
定期发送心跳到服务器。否则,ZooKeeper 集成过期的会话ID,那么客户端需要重新连接。
获得/设置只要znodes会话ID是活动的。
从 ZooKeeper 集成断开,当所有的任务都完成后。如果客户端处于非活动状态较长时间,那么 ZooKeeper 集成会自动断开客户机。

(二)    Java绑定
让我们这一章中理解最重要的ZooKeeper API。ZooKeeper API的中心部分是ZooKeeper 类。它提供了一些选项来连接 ZooKeeper 集成在其构造,有以下几种方法
•    connect − 连接到 ZooKeeper 的集成
•    create − 创建一个 znode
•    exists − 检查znode是否存在及其信息
•    getData − 从一个特定的znode获取数据
•    setData − 设置数据在特定znode
•    getChildren − 得到一个特定 znode 的所有可用子节点
•    delete − 得到一个特定的 znode 及其所有子节点
•    close − 关闭连接
(三)    连接到 ZooKeeper 集合
ZooKeeper类通过它的构造函数提供了连接功能。构造函数如下:
ZooKeeper(String connectionString, int sessionTimeout, Watcher watcher)
(四)    创建一个Znode
ZooKeeper类提供了一个方法来在集合 ZooKeeper 创建一个新的 znode。创建方法如下:
create(String path, byte[] data, List<ACL> acl, CreateMode createMode)
(五)    Exists – 检查一个Znode的存在
exists 方法来检查 znode 的存在。如果指定的 znode 存在它返回一个 znode 元数据。exists 方法如下:
exists(String path, boolean watcher)
(六)    getData 方法
getData方法来获取连接在指定 znode 及其状态的数据。getData方法如下:
getData(String path, Watcher watcher, Stat stat)
(七)    setData 方法
SetData方法来修改附着在指定 znode 的数据。SetData方法如下:
setData(String path, byte[] data, int version)
(八)    getChildren 方法
getChildren方法来得到一个特定的 znode 所有子节点。getChildren 方法如下:
getChildren(String path, Watcher watcher)
(九)    删除一个Znode
delete 方法来删除指定 znode。delete方法如下:
delete(String path, int version)

本文原创首发于[url=http://www.cobub.com]Cobub官网博客[/url],作者:何才
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