关于Zookeeper的一些概念

待我称王封你为后i 2021-11-08 18:36 300阅读 0赞

### Zookeeper的一些概念 ###

*  重要概念总结
 *  Session(会话)
 *  Znode
 *  版本
 *  Watcher
 *  ACL
 *  Zookeeper的特点

# 重要概念总结 #

Zookeeper本身就是一个分布式程序(只要半数以上节点存活，Zookeeper就能正常服务)。  
为了保证高可用，最好是以集群形态来部署Zookeeper，这样只要集群中大部分机器是可用的(能够容忍一定的机器故障)，那么 Zookeeper本身仍然是可用的。  
Zookeeper将数据保存在内存中，这也就保证了 高吞吐量和低延迟(但是内存限制了能够存储的容量不太大，此限制也是保持znode中存储的数据量较小的进一步原因)。  
Zookeeper 是高性能的。 在“读”多于“写”的应用程序中尤其地高性能，因为“写”会导致所有的服务器间同步状态。(“读”多于“写”是协调服务的典型场景。)  
Zookeeper有临时节点的概念。 当创建临时节点的客户端会话一直保持活动，瞬时节点就一直存在。而当会话终结时，瞬时节点被删除。持久节点是指一旦这个ZNode被创建了，除非主动进行ZNode的移除操作，否则这个ZNode将一直保存在Zookeeper上。  
Zookeeper底层其实只提供了两个功能：  
①管理(存储、读取)用户程序提交的数据；  
②为用户程序提供数据节点监听服务。

# Session(会话) #

Session指的是Zookeeper 服务器与客户端会话。在Zookeeper 中，一个客户端连接是指客户端和服务器之间的一个TCP长连接。客户端启动的时候，首先会与服务器建立一个TCP连接，从第一次连接建立开始，客户端会话的生命周期也开始了。通过这个连接，客户端能够通过心跳检测与服务器保持有效的会话，也能够向Zookeeper服务器发送请求并接受响应，同时还能够通过该连接接收来自服务器的Watch事件通知。 Session的sessionTimeout值用来设置一个客户端会话的超时时间。当由于服务器压力太大、网络故障或是客户端主动断开连接等各种原因导致客户端连接断开时，只要在sessionTimeout规定的时间内能够重新连接上集群中任意一台服务器，那么之前创建的会话仍然有效。

在为客户端创建会话之前，服务端首先会为每个客户端都分配一个sessionID。由于 sessionID 是 Zookeeper 会话的一个重要标识，许多与会话相关的运行机制都是基于这个sessionID的，因此，无论是哪台服务器为客户端分配的sessionID，都务必保证全局唯一。

# Znode #

在谈到分布式的时候，我们通常说的“节点"是指组成集群的每一台机器。然而，在Zookeeper中，“节点"分为两类，  
第一类同样是指构成集群的机器，我们称之为机器节点；  
第二类则是指数据模型中的数据单元，我们称之为数据节点一一ZNode。

Zookeeper将所有数据存储在内存中，数据模型是一棵树(Znode Tree)，由斜杠"/"的进行分割的路径，就是一个Znode，例如/foo/path。每个上都会保存自己的数据内容，同时还会保存一系列属性信息。

在Zookeeper中，节点可以分为持久节点和临时节点两类。  
所谓持久节点是指一旦这个ZNode被创建了，除非主动进行ZNode的移除操作，否则这个ZNode将一直保存在Zookeeper上。  
而临时节点就不一样了，它的生命周期和客户端会话绑定，一旦客户端会话失效，那么这个客户端创建的所有临时节点都会被移除。

另外，Zookeeper还允许用户为每个节点添加一个特殊的属性：SEQUENTIAL,一旦节点被标记上这个属性，那么在这个节点被创建的时候，Zookeeper会自动在其节点名后面追加上一个整型数字，这个整型数字是一个由父节点维护的自增数字。

# 版本 #

在前面我们已经提到，Zookeeper的每个ZNode上都会存储数据，对应于每个ZNode，Zookeeper 都会为其维护一个叫作Stat的数据结构，Stat中记录了这个ZNode的三个数据版本，分别是version（当前ZNode的版本）、cversion（当前ZNode子节点的版本）和aversion(当前ZNode的ACL版本)。

# Watcher #

Watcher（事件监听器），是Zookeeper中的一个很重要的特性。Zookeeper允许用户在指定节点上注册一些Watcher，并且在一些特定事件触发的时候，Zookeeper服务端会将事件通知到感兴趣的客户端上去，该机制是Zookeeper实现分布式协调服务的重要特性。

# ACL #

Zookeeper采用ACL（AccessControlLists）策略来进行权限控制，类似于 UNIX 文件系统的权限控制。Zookeeper 定义了如下5种权限。  
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其中需要注意的是，CREATE和DELETE这两种权限都是针对子节点的权限控制。

# Zookeeper的特点 #

顺序一致性： 从同一客户端发起的事务请求，最终将会严格地按照顺序被应用到 Zooeeper 中去。  
原子性： 所有事务请求的处理结果在整个集群中所有机器上的应用情况是一致的，也就是说，要么整个集群中所有的机器都成功应用了某一个事务，要么都没有应用。  
单一系统映像 ： 无论客户端连到哪一个 ZooKeeper 服务器上，其看到的服务端数据模型都是一致的。  
可靠性： 一旦一次更改请求被应用，更改的结果就会被持久化，直到被下一次更改覆盖。

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