ZooKeeper简介与集群部署

ZooKeeper 是一个开源的分布式协调服务，由雅虎公司创建，是Google Chubby的开源实现，ZooKeeper的设计目标是将那些复杂且容易出错的分布式一致性服务封装起来，构成一个高效可靠的原语集。

ZooKeeper 是什么

    ZooKeeper是一个典型的分布式数据一致性的解决方案，分布式应用程序可以基于它实现诸如数据发布、数据订阅、负载均衡、命名服务、分布式协调、分布式通知、集群管理、master选举、分布式锁和分布式队列等功能。ZooKeeper可以保证如下分布式一致性特性。

（1）顺序一致性

    从同一个客户端发起的请求，最终将会严格地按照其发起顺序被应ZooKeeper中去。

（2）原子性

所有事务请求的处理结果是在整个集群中所有机器上应用情况是一致的，也就是说，要么整个集群所有机器都成功应用了某一个事务，要么都没有应用，一定不会出现集群中部分机器应用了该事务，而另外一部分没有应用的情况。

（3）单一试图

无论客户端连接的是那个ZooKeeper服务器，其看到的服务端数据模型都是一致的。

（4）可靠性

一旦服务端成功地应用了一个事务，并完成对客户端的响应，那么该事务所引起的服务端状态变更将会被一直保留下来，除非有另一个事务又对其进行了变更。

（5）实时性

通常人们看到实时性的第一反应是，一旦一个事务被成功应用，那么客户端能够立即从服务端上读取到这个事务变更后的最新数据状态。这里需要注意的是，ZooKeeper仅仅保证在一定时间段内，客户端最终一定能够从服务端上读取到最新的数据状态。

ZooKeeper设计目标

    ZooKeeper致力于提供一个高性能、高可用，且具有严格的顺序访问控制能力（主要是写操作的严格顺序）的分布式协调服务。高性能使得ZooKeeper能够应用于那些对系统吞吐量有明确要求的大型分布式系统中，高可用使得分布式的单点问题得到了很好的解决，而严格的顺序访问控制使得客户端能够基于ZooKeeper实现一些复杂的同步原语。一下是ZooKeeper的四个设计目标。

目标一：简单的数据模型

    ZooKeeper使得分布式程序能够通过一个共享的、树形结构的名字空间来进行相互协调。这里所说的树形结构的名字空间，是指ZooKeeper服务器内存中的一个数据模型，其由一些列被称为ZNode的数据节点组成，总的来说其数据模型类似于一个文件系统，而ZNode之间的层级关系，就像文件系统的目录结构一样。不过和传统的磁盘文件系统不同的是，ZooKeeper将全量数据存储在内存中，一次来实现提供服务器吞吐、减少延迟的目的。

目标二：可以构建集群

一个ZooKeeper集群通常有一组服务器组成，一般3~5台机器就可以组成一个可用的ZooKeeper集群了。
组成ZooKeeper集群的每台机器都会在内存中维护当前的服务器状态，并且每台机器之间都互相保持着通信。值得一提的是，只要集群中存在超过一半的机器能够正常工作，那么整个集群就能够正常对外服务。
ZooKeeper的客户端程序会选择和集群中任意一台机器共同来创建一个TCP连接，而一旦客户端和某台ZooKeeper服务器之间的连接断开后，客户端会自动连接到集群中的其它机器，

目标三：顺序访问

对于来自客户端的每个请求，ZooKeeper都会分配一个全局唯一的递增编号，这个编号反映了所有事务操作的先后顺序，应用程序可以使用ZooKeeper的这个特性来实现更高层次的同步原语。

目标四：高性能

由于ZooKeeper将全量数据存储在内存中，并直接服务于客户端的所有非事务请求，因此它尤其适用于以读操作为主的应用场景。

ZooKeeper集群部署与运行

实验环境说明

操作系统：centos 7.3
node1：192.168.29.110
node2：192.168.29.120
node3：192.168.29.130
zookeeper版本为3.4.10

安装jdk

[root@ ~]#  yum  install  jdk-8u152-linux-x64.rpm  -y
[root@ ~]# java -version
java version "1.8.0_152"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_152-b16)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.152-b16, mixed mode)

node1 安装配置

下载ZooKeeper

http://mirror.bit.edu.cn/apache/zookeeper/zookeeper-3.4.10/zookeeper-3.4.10.tar.gz

解压ZooKeeper

[root@ ~]# tar  -xf zookeeper-3.4.10.tar.gz  -C  /opt/
[root@ ~]# cd  /opt

创建软连接

[root@ opt]# ln -sv zookeeper-3.4.10 zookeeper
‘zookeeper’ -> ‘zookeeper-3.4.10/’

修改配置文件

[root@ opt]# cd  /opt/zookeeper/conf/
[root@ conf]# mv  zoo_sample.cfg  zoo.cfg

[root@ conf]# vim /opt/zookeeper/conf/zoo.cfg

# The number of milliseconds of each tick
tickTime=2000  ##向ZK发送心跳的时长，单位为ms
# The number of ticks that the initial 
# synchronization phase can take
initLimit=10 	##初始同步阶段，要经过多少个tickTime 时长
# The number of ticks that can pass between 
# sending a request and getting an acknowledgement
syncLimit=5 	##发送请求经过多少个tickTime 后确认
# the directory where the snapshot is stored.
# do not use /tmp for storage, /tmp here is just 
# example sakes.
dataDir=/data/zookeeper		##数据目录
dataLogDir=/opt/data/zookeeper/log ##日志目录，不配置亦可
# the port at which the clients will connect
clientPort=2181		##监听的端口
# the maximum number of client connections.
# increase this if you need to handle more clients
maxClientCnxns=20	##最大并发连接数
#
# Be sure to read the maintenance section of the 
# administrator guide before turning on autopurge.
#
# http://zookeeper.apache.org/doc/current/zookeeperAdmin.html#sc_maintenance
#
server.1=192.168.29.110:2888:3888
server.2=192.168.29.120:2888:3888
server.3=192.168.29.130:2888:3888
说明：serverID=IP:port:port
	ID：各主机的数字标识，一般从1开始
	IP:各主机的IP
# The number of snapshots to retain in dataDir
autopurge.snapRetainCount=3 ##这个参数和下面的参数搭配使用，这个参数指定了需要保留的文件数目。默认是保留3个
# Purge task interval in hours
# Set to "0" to disable auto purge feature
autopurge.purgeInterval=1 	##ZK提供了自动清理事务日志和快照文件的功能，这个参数指定了清理频率，单位是小时，需要配置一个1或更大的整数，默认是0，表示不开启自动清理功，（purge操作的时间间隔，0表示不启动）

创建数据目录

[root@ ~]# ]# mkdir /opt/data/zookeeper -pv
mkdir: created directory ‘/opt/data’
mkdir: created directory ‘/opt/data/zookeeper’

指定ID ,node1,node2、node3分别是1,2,3

[root@ ~]# echo 1  >  /opt/data/zookeeper/myid

启动服务

[root@ ~]# /opt/zookeeper/bin/zkServer.sh  start

仿照node1 配置node2、node3

查看状态

[root@ ~]# telnet 192.168.29.130 2181 

Trying 192.168.29.130...
Connected to 192.168.29.130.
Escape character is '^]'.

stat  ##查看状态的命令

Zookeeper version: 3.4.10-39d3a4f269333c922ed3db283be479f9deacaa0f, built on 03/23/2017 10:13 GMT
Clients:
 /192.168.29.110:44824[0](queued=0,recved=1,sent=0)

Latency min/avg/max: 0/0/0
Received: 2
Sent: 1
Connections: 1
Outstanding: 0
Zxid: 0x100000000
Mode: leader  ##可以看到已经成为leader
Node count: 4
Connection closed by foreign host.

[root@ ~]# telnet 192.168.29.110 2181
Trying 192.168.29.110...
Connected to 192.168.29.110.
Escape character is '^]'.
stat
Zookeeper version: 3.4.10-39d3a4f269333c922ed3db283be479f9deacaa0f, built on 03/23/2017 10:13 GMT
Clients:
 /192.168.29.110:42864[0](queued=0,recved=1,sent=0)

Latency min/avg/max: 0/0/0
Received: 1
Sent: 0
Connections: 1
Outstanding: 0
Zxid: 0x100000000
Mode: follower ##可以看到已经成为follower
Node count: 4
Connection closed by foreign host.

客户端连接

[root@ ~]# /opt/zookeeper/bin/zkCli.sh
WATCHER::

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0]