CentOS 7 Zookeeper 介绍 及 集群安装

目录

• 原理介绍
  • Zookeeper设计目的
  • Zookeeper工作原理
  • Zookeeper集群节点
• Zookeeper 集群安装
  • 环境装备
  • JDK 安装
  • zookeeper 安装
• 配置
  • node01 节点配置
  • node02 节点配置
  • node03 节点配置
• 启动并查看服务状态
  • node01
  • node02
  • node03

原理介绍

ZooKeeper是一个开放源码的分布式应用程序协调服务，它包含一个简单的原语集，分布式应用程序可以基于它实现同步服务，配置维护和命名服务等。

Zookeeper设计目的

1. 最终一致性：client不论连接到那个Server，展示给它的都是同一个视图。
2. 可靠性：具有简单、健壮、良好的性能、如果消息m被到一台服务器接收，那么消息m将被所有服务器接收。
3. 实时性：Zookeeper保证客户端将在一个时间间隔范围内获得服务器的更新信息，或者服务器失效的信息。但由于网络延时等原因，Zookeeper不能保证两个客户端能同时得到刚更新的数据，如果需要最新数据，应该在读数据之前调用sync()接口。
4. 等待无关（wait-free）：慢的或者失效的client不得干预快速的client的请求，使得每个client都能有效的等待。
5. 原子性：更新只能成功或者失败，没有中间状态。
6. 顺序性：包括全局有序和偏序两种：全局有序是指如果在一台服务器上消息a在消息b前发布，则在所有Server上消息a都将在消息b前被发布；偏序是指如果一个消息b在消息a后被同一个发送者发布，a必将排在b前面。

Zookeeper工作原理

在zookeeper的集群中，各个节点共有下面3种角色和4种状态：

• 角色：leader,follower,observer
• 状态：leading,following,observing,looking

Zookeeper的核心是原子广播，这个机制保证了各个Server之间的同步。实现这个机制的协议叫做Zab协议（ZooKeeper Atomic Broadcast protocol）。Zab协议有两种模式，它们分别是恢复模式（Recovery选主）和广播模式（Broadcast同步）。当服务启动或者在领导者崩溃后，Zab就进入了恢复模式，当领导者被选举出来，且大多数Server完成了和leader的状态同步以后，恢复模式就结束了。状态同步保证了leader和Server具有相同的系统状态。

为了保证事务的顺序一致性，zookeeper采用了递增的事务id号（zxid）来标识事务。所有的提议（proposal）都在被提出的时候加上了zxid。实现中zxid是一个64位的数字，它高32位是epoch用来标识leader关系是否改变，每次一个leader被选出来，它都会有一个新的epoch，标识当前属于那个leader的统治时期。低32位用于递增计数。

每个Server在工作过程中有4种状态：

• LOOKING：当前Server不知道leader是谁，正在搜寻。
• LEADING：当前Server即为选举出来的leader。
• FOLLOWING：leader已经选举出来，当前Server与之同步。
• OBSERVING：observer的行为在大多数情况下与follower完全一致，但是他们不参加选举和投票，而仅仅接受(observing)选举和投票的结果。

Zookeeper集群节点

• Zookeeper节点部署越多，服务的可靠性越高，建议部署奇数个节点，因为zookeeper集群是以宕机个数过半才会让整个集群宕机的。
• 需要给每个zookeeper 1G左右的内存，如果可能的话，最好有独立的磁盘，因为独立磁盘可以确保zookeeper是高性能的。如果你的集群负载很重，不要把zookeeper和RegionServer运行在同一台机器上面，就像DataNodes和TaskTrackers一样。

Zookeeper 集群安装

Zookeeper运行需要java环境，需要安装jdk

注：每台服务器上面都需要安装zookeeper、jdk，建议本地下载好需要的安装包然后上传到服务器上面，服务器上面下载速度太慢。

环境装备

主机名	系统	IP地址	消息端口	通信端口	ZK 版本	JDK 版本
node01	Centos7.5	172.16.1.11	2181	2888:3888	3.4.13	1.8.0_192
node02	Centos7.5	172.16.1.12	2181	2888:3888	3.4.13	1.8.0_192
node03	Centos7.5	172.16.1.13	2181	2888:3888	3.4.13	1.8.0_192

JDK 安装

需要分别在三台机器上都执行下列操作

官网 JDK 下载地址：http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

JDK 百度网盘下载地址: https://pan.baidu.com/s/1FY90URiD6vEtnckR0kRSFQ 提取码：aiou

下载后上传至三台服务器上。

下面的步骤以第一台为例，后面的其他两台服务器均需要操作此步骤;

cd /opt/soft/

unzip jdk1.8.0_192.zip

mv jdk1.8.0_192 /opt/

ln -s /opt/jdk1.8.0_192 /opt/jdk

ll /opt/jdk* -d
# lrwxrwxrwx 1 root root  17 Mar  1 00:02 /opt/jdk -> /opt/jdk1.8.0_192
# drwxr-xr-x 7 root root 245 Oct  6  2018 /opt/jdk1.8.0_192

配置环境变量，这里只单独为root用户配置，不配置全局的环境变量；

cat >> /root/.bash_profile<<EOF
export JAVA_HOME=/opt/jdk
export JRE_HOME=$JAVA_HOME/jre
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
export CLASSPATH=./:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib
EOF

source /root/.bash_profile 

java -version

# java version "1.8.0_192"
# Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_192-b12)
# Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.192-b12, mixed mode)

zookeeper 安装

• 百度网盘链接：https://pan.baidu.com/s/1QP9RLVj0ikKwhPf98rYjOA 提取码：dmw6
• Zookeeper下载链接地址：https://archive.apache.org/dist/zookeeper/
• 官网：http://zookeeper.apache.org/

需要分别在三台机器上都执行下列操作

# 需要添加所有机器自身的主机名解析
echo >> /etc/hosts <EOF
172.16.1.11 node01
172.16.1.12 node02
172.16.1.13 node03
EOF

cd /opt/soft/

tar xf zookeeper-3.4.13.tar.gz 

mv zookeeper-3.4.13 /opt/

ln -s /opt/zookeeper-3.4.13 /opt/zookeeper_cluster

ls -ld /opt/zookeeper*

# drwxr-xr-x 10  501 games 4096 Jul  1  2018 /opt/zookeeper-3.4.13
# lrwxrwxrwx  1 root root    21 Mar  1 00:50 /opt/zookeeper_cluster -> /opt/zookeeper-3.4.13

服务管理脚本:

cat >/etc/systemd/system/zookeeper.service <<EOF
[Unit]
Description=Zookeeper
Requires=network.target
After=network.target
 
[Service]
User=java
Group=java
Type=forking
Environment=JAVA_HOME=/opt/jdk
WorkingDirectory=/opt/zookeeper_cluster
ExecStart=/opt/zookeeper_cluster/bin/zkServer.sh start /opt/zookeeper_cluster/conf/zoo.cfg
ExecStop=/opt/zookeeper_cluster/bin/zkServer.sh stop /opt/zookeeper_cluster/conf/zoo.cfg
ExecReload=/opt/zookeeper_cluster/bin/zkServer.sh restart /opt/zookeeper_cluster/conf/zoo.cfg
 
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

配置

node01 节点配置

mkdir /opt/zookeeper_cluster/{data,logs}

echo "1" > /opt/zookeeper_cluster/data/myid

cd /opt/zookeeper_cluster/conf/

cat > zoo.cfg <<EOF
tickTime=2000
initLimit=10
syncLimit=5
dataLogDir=/opt/zookeeper_cluster/logs
dataDir=/opt/zookeeper_cluster/data
clientPort=2181
autopurge.snapRetainCount=500
autopurge.purgeInterval=24
server.1=172.16.1.11:2888:3888
server.2=172.16.1.12:2888:3888
server.3=172.16.1.13:2888:3888
EOF

node02 节点配置

mkdir /opt/zookeeper_cluster/{data,logs}

echo "2" > /opt/zookeeper_cluster/data/myid

cd /opt/zookeeper_cluster/conf/

cat > zoo.cfg <<EOF
tickTime=2000
initLimit=10
syncLimit=5
dataLogDir=/opt/zookeeper_cluster/logs
dataDir=/opt/zookeeper_cluster/data
clientPort=2181
autopurge.snapRetainCount=500
autopurge.purgeInterval=24
server.1=172.16.1.11:2888:3888
server.2=172.16.1.12:2888:3888
server.3=172.16.1.13:2888:3888
EOF

node03 节点配置

mkdir /opt/zookeeper_cluster/{data,logs}

echo "3" > /opt/zookeeper_cluster/data/myid

cd /opt/zookeeper_cluster/conf/

cat > zoo.cfg <<EOF
tickTime=2000
initLimit=10
syncLimit=5
dataLogDir=/opt/zookeeper_cluster/logs
dataDir=/opt/zookeeper_cluster/data
clientPort=2181
autopurge.snapRetainCount=500
autopurge.purgeInterval=24
server.1=172.16.1.11:2888:3888
server.2=172.16.1.12:2888:3888
server.3=172.16.1.13:2888:3888
EOF

启动并查看服务状态

# 三个节点都执行
systemctl daemon-reload
systemctl start zookeeper && systemctl enable zookeeper

node01

[root@node01 bin]# /opt/zookeeper_cluster/bin/zkServer.sh status
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /opt/zookeeper_cluster/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower

node02

[root@node02 bin]#/opt/zookeeper_cluster/bin/zkServer.sh status
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /opt/zookeeper_cluster/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower

node03

[root@node03 bin]# /opt/zookeeper_cluster/bin/zkServer.sh status
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /opt/zookeeper_cluster/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: leader