ZooKeeper 配置与安装

ZooKeeper 配置与安装

ZooKeeper

ZooKeeper是一个分布式的,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是hadoop的一个子项目,其发展历程无需赘述。在分布式应用中,由于工程师不能很好地使用锁机制,以及基于消息的协调机制不适合在某些应用中使用,因此需要有一种可靠的、可扩展的、分布式的、可配置的协调机制来统一系统的状态。Zookeeper的目的就在于此。

一、Zookeeper的基本概念

角色

Zookeeper中的角色主要有以下三类,如下表所示:

image_1ba9ihq1b9u6sjsql617a0ta413.png-94.4kB

系统模型如图所示:

image_1ba9iio371rr35641hgj16id1m0120.png-137.8kB

设计目的

  • 最终一致性:client不论连接到哪个Server,展示给它都是同一个视图,这是zookeeper最重要的性能。
  • 可靠性:具有简单、健壮、良好的性能,如果消息m被到一台服务器接受,那么它将被所有的服务器接受。
  • 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。
  • 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。
  • 原子性:更新只能成功或者失败,没有中间状态。
  • 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。

二、ZooKeeper的工作原理

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。Zab协议有两种模式,它们分别是恢复模式(选主)和广播模式(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在工作过程中有三种状态:

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

参考:

zookeeper原理(转)

zookeeper官方文档

三、安装ZooKeeper

安装JDK(tomcat环境都需要)

下载JDK地址:下载地址

[root@abcdocker ~]# tar xf jdk-8u121-linux-x64.tar.gz -C /usr/local/
[root@abcdocker ~]# ln -s /usr/local/jdk1.8.0_121/ /usr/local/jdk

[root@abcdocker ~]# vim /etc/profile
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH
export CLASSPATH=.$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib:$JAVA_HOME/lib/tools.jar

[root@abcdocker ~]# . /etc/profile

[root@abcdocker ~]# java -version
java version "1.8.0_121"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_121-b13)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.121-b13, mixed mode)

环境准备

[root@abcdocker ~]# cat /etc/redhat-release 
CentOS Linux release 7.3.1611 (Core) 

[root@abcdocker ~]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            976         595          79           6         301         205
Swap:             0           0           0

[root@abcdocker ~]# getenforce 
Disabled

下载

下载zookeeper安装包之后,解压到合适目录,进入zookeeper目录下的conf子目录,创建zoo.cfg或者复制模板文件并修改

[root@abcdocker ~]# wget http://www-eu.apache.org/dist/zookeeper/zookeeper-3.4.13/zookeeper-3.4.13.tar.gz

[root@abcdocker ~]# tar xf zookeeper-3.4.13.tar.gz -C /usr/local/
[root@abcdocker ~]# ln -s /usr/local/zookeeper-3.4.13/ /usr/local/zookeeper

配置zookeeper

[root@abcdocker ~]# cd /usr/local/zookeeper/conf/
[root@abcdocker conf]# cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
[root@abcdocker conf]# mkdir ../data        #创建用于存储数据库目录
[root@abcdocker conf]# mkdir /var/log/zookeeper

[root@abcdocker conf]# vim zoo.cfg 
tickTime=2000
initLimit=10
syncLimit=5
dataDir=/usr/local/zookeeper/data/
dataLogDir=/var/log/zookeeper/
clientPort=2181

参数解释:
tickTime: zookeeper中使用的基本时间单位, 毫秒值.
dataDir: 数据目录. 可以是任意目录.
dataLogDir: log目录, 同样可以是任意目录. 如果没有设置该参数, 将使用和dataDir相同的设置.
clientPort: 监听client连接的端口号.
initLimit:LF初始通信时限,集群中的follower服务器(F)与leader服务器(L)之间初始连接时能容忍的最多心跳数(tickTime的数量)。
syncLimit:LF同步通信时限,集群中的follower服务器与leader服务器之间请求和应答之间能容忍的最多心跳数(tickTime的数量)。

启动

[root@abcdocker ~]# /usr/local/zookeeper/bin/zkServer.sh start
JMX enabled by default
Using config: /usr/local/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg
Starting zookeeper ... STARTED

查看进程

[root@abcdocker conf]# ps -ef|grep zook
root       2875      1  9 12:31 pts/1    00:00:00 /usr/local/jdk/bin/java -Dzookeeper.log.dir=. -Dzookeeper.root.logger=INFO,CONSOLE -cp /usr/local/zookeeper/bin/../build/classes:/usr/local/zookeeper/bin/../build/lib/*.jar:/usr/local/zookeeper/bin/../lib/slf4j-log4j12-1.7.5.jar:/usr/local/zookeeper/bin/../lib/slf4j-api-1.7.5.jar:/usr/local/zookeeper/bin/../lib/servlet-api-2.5-20081211.jar:/usr/local/zookeeper/bin/../lib/netty-3.7.0.Final.jar:/usr/local/zookeeper/bin/../lib/log4j-1.2.16.jar:/usr/local/zookeeper/bin/../lib/jline-2.11.jar:/usr/local/zookeeper/bin/../lib/jetty-util-6.1.26.jar:/usr/local/zookeeper/bin/../lib/jetty-6.1.26.jar:/usr/local/zookeeper/bin/../lib/javacc.jar:/usr/local/zookeeper/bin/../lib/jackson-mapper-asl-1.9.11.jar:/usr/local/zookeeper/bin/../lib/jackson-core-asl-1.9.11.jar:/usr/local/zookeeper/bin/../lib/commons-cli-1.2.jar:/usr/local/zookeeper/bin/../zookeeper-3.5.0-alpha.jar:/usr/local/zookeeper/bin/../src/java/lib/*.jar:/usr/local/zookeeper/bin/../conf:........:/usr/local/jdk/lib:/usr/local/jdk/jre/lib:/usr/local/jdk/lib/tools.jar:/application/jdk/lib:/application/jdk/jre/lib:/application/jdk/lib/tools.jar:/usr/local/jdk/lib:/usr/local/jdk/jre/lib:/usr/local/jdk/lib/tools.jar:/usr/local/jdk/lib:/usr/local/jdk/jre/lib:/usr/local/jdk/lib/tools.jar:/usr/local/jdk/lib:/usr/local/jdk/jre/lib:/usr/local/jdk/lib/tools.jar:/application/jdk/lib:/application/jdk/jre/lib:/application/jdk/lib/tools.jar:/usr/local/jdk/lib:/usr/local/jdk/jre/lib:/usr/local/jdk/lib/tools.jar:/usr/local/jdk/lib:/usr/local/jdk/jre/lib:/usr/local/jdk/lib/tools.jar -Xmx1000m -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.local.only=false org.apache.zookeeper.server.quorum.QuorumPeerMain /usr/local/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg

ZooKeeper服务命令:

  • 启动ZK服务: sh bin/zkServer.sh start
  • 查看ZK服务状态: sh bin/zkServer.sh status
  • 停止ZK服务: sh bin/zkServer.sh stop
  • 重启ZK服务: sh bin/zkServer.sh restart

参考

Zookeeper的功能以及工作原理

zookeeper入门(2)解读zookeeper的配置项

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