Zookeeper架构浅析

冷不防 2023-08-17 16:01 110阅读 0赞

**一、架构**

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<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>部分</td> 
   <td>描述</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Client</td> 
   <td>分布式应用程序集群中的一个节点，连接服务器进行访问。对于特定的时间间隔，客户端向服务器端发送消息已使服务器知道客户端还活着。相反，当客户端连接时，服务器会发送确认，若服务器无响应，则客户端会自动将消息重定向到另一个服务器。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Server</td> 
   <td>服务器，Zookeeper集群中的一个节点，为客户端提供所有的服务。向客户端发送确认，表示服务器处于活跃状态。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Zookeeper Service</td> 
   <td>Zookeeper服务器组。最少需要3个节点。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Leader</td> 
   <td> <p>服务器节点，在服务启动时被选举出来</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Follower</td> 
   <td>服务器节点</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**二、实现**

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<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>组件</td> 
   <td>描述</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Write</td> 
   <td>写请求由leader节点处理，leader节点将请求转发到所有znode，并等待znode响应，若有一半响应，则写入完成。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>read</td> 
   <td>读请求由连接到znode节点处理，不需要与集群交互</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Replicated Database</td> 
   <td>复制数据库，用于在zookeeper中存储数据，每个znode都有自己的数据库，且所有znode的数据库保持一致</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Leader</td> 
   <td>负责处理写请求</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Follower</td> 
   <td>处理读请求或从客户端接收写请求并转发到Leader</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Request Processor</td> 
   <td>请求处理器，位于Leader节点</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Atomic Broadcast</td> 
   <td>原子广播，负责Leader到Follower节点之间的变化广播</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**三、分层命名空间**

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Zookeeper的节点称为znode，每个znode都有一个名称标识。每个znode中都维护着一个stat结构，它由版本号、操作控制列表(ACL)、时间戳和数据长度组成。

版本号：每个znode都有一个版本号，当数据发生更改时，版本号随之增加。

操作控制列表(ACL)：ACL基本上访问znode的认证机制，管理所有znode读取和写入操作。

时间戳：znode创建和修改的时间

数据长度：存储在znode中的数据总量的数据长度，最多1M。

*  Znodes 类型

持久型：默认创建的节点为持久性，即当创建改znode的客户端断开连接仍然存在

临时型：即客户端断开连接后改znode自动删除，不允许有孩子节点？

顺序型：顺序znode可以为持久型或短暂型(临时型)。当一个新的znode被创建为一个顺序znode，则Zookeeper将会附加一个10位的序列号到gaiznode名称后面。副/myapp0000000001，序号唯一。

*  会话

客户端连接到服务器的时候，服务器会分配一个唯一的会话ID，同时发送确认到客户端。若服务器未响应，则客户端将会尝试连接下一个服务器。会话中的请求按FIFO的顺序执行。

*  监视（watches）

一种简单的机制，使客户端收到关于zookeeper集群中的更改通知。客户端可以在znode上设置监视(watch)，当znode更改时，将触发并删除监视，此时客户端会收到一个数据包，说明znode已更改。若想继续收到更改通知，需再次设置监视。

*  性能

1.  顺序一致性：来自客户端的更新将按照发送顺序进行
2.  原子性：更新要么全部成功，要么全部失败
3.  可靠性：应用更新后，将会一直保持
4.  及时性：可确保客户端看到的试图在特定时间范围内是最新的
5.  单系统镜像：无论客户端连接哪台服务器，所看到的视图是一致的

参考：

\[1\] [https://zookeeper.apache.org/doc/current/zookeeperOver.html][https_zookeeper.apache.org_doc_current_zookeeperOver.html]

\[2\] [https://blog.csdn.net/r244925932/article/details/81474702][https_blog.csdn.net_r244925932_article_details_81474702]

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[https_zookeeper.apache.org_doc_current_zookeeperOver.html]: https://zookeeper.apache.org/doc/current/zookeeperOver.html
[https_blog.csdn.net_r244925932_article_details_81474702]: https://blog.csdn.net/r244925932/article/details/81474702