-a 系統日誌 服務端 關聯 file 消息 store 數據文件 相互

Zookeeper 由 Apache Hadoop 的 Zookeeper 子項目發展而來，Google Chubby的一個開源實現。它是一個分布式應用程序協調服務，提供的功能包括：配置管理，名字服務，提供分布式同步、隊列管理、集群管理等。 從設計模式角度來看，是一個基於觀察者模式設計的分布式服務管理框架，它負責存儲和管理大家都關心的數據，然後接受觀察者的註冊，一旦這些數據的狀態發生變化，Zookeeper 就將負責通知已經在 Zookeeper 上註冊的那些觀察者做出相應的反應，從而實現集群中類似 Master/Slave 管理模式。

Zookeeper有兩種運行模式：

獨立模式（standalone mode)：只運行在一臺服務器上，適合測試環境。

復制模式（replicated mode)：運行於一個集群上，適合生產環境，這個計算機集群被稱為一個“集合體”（ensemble）

復制模式的Zookeeper通過復制來實現高可用性，只要集合體中半數以上的機器處於可用狀態，它就能夠保證服務繼續。這跟Zookeeper的復制策略有關：Zookeeper確保對znode樹的每一個修改都會被復制到集合體中超過半數的機器上。
Zookeeper服務有兩個角色，一個是leader，負責寫服務和數據同步，剩下的是follower，提供讀服務，leader失效後會在follower中重新選舉新的leader。在整個Zookeeper集群模式下，整個集群是一個整體，在集群中的任何一個Zookeeper節點共享整個集群的服務。

• 環境：

  操作系統：CentOS Linux release 7.3.1611 (Core)

  Zookeeper：zookeeper-3.4.12
  IP:10.55.2.81-83
  Zookeeper下載地址：http://zookeeper.apache.org/releases.html#download

• 部署：
  1、修改配置

  [root@zk-2-82-0001 soft]# tar -xvf zookeeper-3.4.12.tar.gz
  [root@zk-2-82-0001 soft]# mv zookeeper-3.4.12 zookeeper
  [root@zk-2-82-0001 soft]# mv zookeeper /app
  [root@zk-2-82-0001 soft]# cd /app/zookeeper
  [root@zk-2-82-0001 zookeeper]# mkdir data
  [root@zk-2-82-0001 zookeeper]# mv conf/zoo_sample.cfg  conf/zoo.cfg
  [root@zk-2-82-0001 zookeeper]# vim conf/zoo.cfg
  # The number of milliseconds of each tick
  tickTime=2000   //Zookeeper 服務器之間或客戶端與服務器之間維持心跳的時間間隔，每隔tickTime時間就會發送一個心跳
  # The number of ticks that the initial 
  # synchronization phase can take
  initLimit=10    //配置 Zookeeper 接受客戶端（此客戶端不是用戶連接 Zookeeper 服務器的客戶端，而是 Zookeeper 服務器集群中連接到 Leader 的 Follower 服務器）初始化連接時最長能忍受多少個心跳時間間隔數。當已超過initLimit個tickTime長度後 Zookeeper 服務器還沒有收到客戶端的返回信息，則表明客戶端連接失敗。總的時間長度就是 initLimit * tickTime 秒。
  # The number of ticks that can pass between 
  # sending a request and getting an acknowledgement
  syncLimit=5     //配置 Leader 與 Follower 之間發送消息，請求和應答時間長度，最長不能超過多少個 tickTime 的時間長度，總的時間長度就是 syncLimit * tickTime 秒 
  # the directory where the snapshot is stored.
  # do not use /tmp for storage, /tmp here is just 
  # example sakes.
  dataDir=/app/zookeeper/data     //Zookeeper 保存數據的目錄，默認情況下，Zookeeper 將寫數據的日誌文件也保存在這個目錄裏
  dataLogDir=/app/zookeeper/logs  //若沒提供的話則用dataDir。zookeeper的持久化都存儲在這兩個目錄裏。dataLogDir裏是放到的順序日誌(WAL),指定的目錄下有version-2文件夾（下有log.1文件）。而dataDir裏放的是內存數據結構的snapshot，便於快速恢復。為了達到性能最大化，一般建議把dataDir和dataLogDir分到不同的磁盤上，以充分利用磁盤順序寫的特性。
  # the port at which the clients will connect
  clientPort=2181     //Zookeeper服務器監聽的端口，以接受客戶端的訪問請求。
  # the maximum number of client connections.
  # increase this if you need to handle more clients
  #maxClientCnxns=60
  #
  # 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
  #
  # The number of snapshots to retain in dataDir
  #autopurge.snapRetainCount=3
  # Purge task interval in hours
  # Set to "0" to disable auto purge feature
  #autopurge.purgeInterval=1
  server.1=10.55.2.81:2888:3888
  server.2=10.55.2.82:2888:3888
  server.3=10.55.2.83:2888:3888
  // server.n n是一個數字，表示這個是第幾號服務器；“=”號後面是對應幾號服務器的IP地址，2888是這個服務器與集群中的 Leader 服務器交換信息的端口；3888表示的是萬一集群中的 Leader 服務器掛了，需要一個端口來重新進行選舉，選出一個新的 Leader，此端口就是用來執行選舉時服務器相互通信的端口。
   
  

  每個節點的zoo.cfg配置都一樣，直接復制過去就可以。
  2、添加myid文件
  除了修改 zoo.cfg 配置文件，集群模式下還要配置一個文件 myid，這個文件在zoo.cfg裏dataDir指定的目錄下，這個文件裏面就只有一個數字，這個數字和server.n的n保持一致，Zookeeper 啟動時會讀取這個文件，拿到裏面的數據與 zoo.cfg 裏面的配置信息比較從而判斷到底是那個 server。

  [root@zk-2-82-0001 zookeeper]# echo "2">data/myid

  其他兩個節點類似
  3、安裝jdk

  [root@zk-2-82-0001 soft]# rpm -ivh jdk-8u151-linux-x64.rpm  

  4、啟動服務

  [root@zk-2-82-0001 zookeeper]# cd bin/
  [root@zk-2-82-0001 bin]# ls
  README.txt  zkCleanup.sh  zkCli.cmd  zkCli.sh  zkEnv.cmd  zkEnv.sh  zkServer.cmd  zkServer.sh  zookeeper.out
  [root@zk-2-82-0001 bin]# ./zkServer.sh start
  ZooKeeper JMX enabled by default
  Using config: /app/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg
  Error contacting service. It is probably not running.       //少於三臺不會正常工作,三臺都啟動次，然後刪除pid文件再啟動， zookeeper.out裏有很多有用的提示
  [root@zk-2-82-0001 bin]# rm -rf ../conf/zoo_sample.cfg   
  [root@zk-2-82-0001 bin]# ./zkServer.sh start
  ZooKeeper JMX enabled by default
  Using config: /app/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg
  Starting zookeeper ... STARTED
  [root@zk-2-82-0001 bin]#

  使用jps -m可以查詢進程，Zookeeper的進程為QuorumPeerMain

  [root@zk-2-82-0001 bin]# jps -m
  1744 WrapperSimpleApp CloudResetPwdUpdateAgent
  2528 QuorumPeerMain /app/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg
  21745 Jps -m
  [root@zk-2-82-0001 bin]#

  5、節點狀態查看

[root@zk-2-82-0001 bin]# ./zkServer.sh status
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /app/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: leader
[root@zk-2-82-0001 bin]#

[root@zk-2-81 bin]# ./zkServer.sh status
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /app/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower
[root@zk-2-81 bin]# 

[root@zk-2-82-0002 bin]# ./zkServer.sh status
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /app/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower
[root@zk-2-82-0002 bin]# 

日誌

[root@zk-2-82-0001 bin]# tail -500f zookeeper.out 
2018-06-21 15:24:59,618 [myid:] - INFO  [main:QuorumPeerConfig@136] - Reading configuration from: /app/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg
2018-06-21 15:24:59,626 [myid:] - INFO  [main:QuorumPeer$QuorumServer@184] - Resolved hostname: 10.55.2.81 to address: /10.55.2.81
2018-06-21 15:24:59,626 [myid:] - INFO  [main:QuorumPeer$QuorumServer@184] - Resolved hostname: 10.55.2.83 to address: /10.55.2.83
2018-06-21 15:24:59,626 [myid:] - INFO  [main:QuorumPeer$QuorumServer@184] - Resolved hostname: 10.55.2.82 to address: /10.55.2.82
2018-06-21 15:24:59,626 [myid:] - INFO  [main:QuorumPeerConfig@398] - Defaulting to majority quorums
2018-06-21 15:24:59,628 [myid:2] - INFO  [main:DatadirCleanupManager@78] - autopurge.snapRetainCount set to 3
2018-06-21 15:24:59,628 [myid:2] - INFO  [main:DatadirCleanupManager@79] - autopurge.purgeInterval set to 0
2018-06-21 15:24:59,628 [myid:2] - INFO  [main:DatadirCleanupManager@101] - Purge task is not scheduled.
2018-06-21 15:24:59,635 [myid:2] - INFO  [main:QuorumPeerMain@130] - Starting quorum peer
2018-06-21 15:24:59,639 [myid:2] - INFO  [main:ServerCnxnFactory@117] - Using org.apache.zookeeper.server.NIOServerCnxnFactory as server connection factory
2018-06-21 15:24:59,642 [myid:2] - INFO  [main:NIOServerCnxnFactory@89] - binding to port 0.0.0.0/0.0.0.0:2181
2018-06-21 15:24:59,646 [myid:2] - INFO  [main:QuorumPeer@1158] - tickTime set to 2000
2018-06-21 15:24:59,646 [myid:2] - INFO  [main:QuorumPeer@1204] - initLimit set to 10

6、ZooKeeper訪問

[root@zk-2-82-0001 bin]# ./zkCli.sh -server 10.55.2.82:2181   //連接loader節點，寫入數據驗證集群
Connecting to 10.55.2.82:2181
2018-06-21 18:15:33,887 [myid:] - INFO  [main:Environment@100] - Client environment:zookeeper.version=3.4.12-e5259e437540f349646870ea94dc2658c4e44b3b, built on 03/27/2018 03:55 GMT
......
WATCHER::

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null   //回車
[zk: 10.55.2.82:2181(CONNECTED) 0] ls /      //顯示根目錄下、文件,用ls /命令查看目錄情況，發現只有一個zookeeper目錄。
[zookeeper]
[zk: 10.55.2.82:2181(CONNECTED) 0] help    //運行幫助命令
ZooKeeper -server host:port cmd args
    stat path [watch]
    set path data [version]
    ls path [watch]
    delquota [-n|-b] path
    ls2 path [watch]
    setAcl path acl
    setquota -n|-b val path
    history 
    redo cmdno
    printwatches on|off
    delete path [version]
    sync path
    listquota path
    rmr path
    get path [watch]
    create [-s] [-e] path data acl
    addauth scheme auth
    quit 
    getAcl path
    close 
    connect host:port
[zk: 10.55.2.82(CONNECTED) 0] ls2 /     //顯示根目錄下、文件,查看當前節點數據並能看到更新次數等數據
[zookeeper, 20180621]
cZxid = 0x0
ctime = Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
mZxid = 0x0
mtime = Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
pZxid = 0x100000004
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 0
numChildren = 2 
[zk: 10.55.2.82:2181(CONNECTED) 1] create /20180621 "201806211950"  //創建文件並設置初始內容，創建一個新的 znode節點“ 20180621 ”以及與它關聯的字符串
Created /20180621
[zk: 10.55.2.82:2181(CONNECTED) 2] ls /
[zookeeper, 20180621]
[zk: 10.55.2.82:2181(CONNECTED) 3] get /20180621     //獲取文件內容，確認 znode 是否包含我們所創建的字符串
201806211950
cZxid = 0x100000004
ctime = Thu Jun 21 19:50:05 CST 2018
mZxid = 0x100000004
mtime = Thu Jun 21 19:50:05 CST 2018
pZxid = 0x100000004
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 12
numChildren = 0
[zk: 10.55.2.82(CONNECTED) 3] set /20180621 "justin 51cto"     //修改文件內容，對 20180621 所關聯的字符串進行設置
cZxid = 0x100000004
ctime = Thu Jun 21 19:50:05 CST 2018
mZxid = 0x10000000b
mtime = Thu Jun 21 20:23:43 CST 2018
pZxid = 0x100000004
cversion = 0
dataVersion = 1
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 12
numChildren = 0
[zk: 10.55.2.82(CONNECTED) 4] get /20180621
justin 51cto
cZxid = 0x100000004
ctime = Thu Jun 21 19:50:05 CST 2018
mZxid = 0x10000000b
mtime = Thu Jun 21 20:23:43 CST 2018
pZxid = 0x100000004
cversion = 0
dataVersion = 1
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 12
numChildren = 0
[zk: 10.55.2.82(CONNECTED) 5] delete /20180621    //修改文件內容，將剛才創建的 znode 刪除；如果要 刪除目錄（即使非空）使用：rmr 目錄 
[zk: 10.55.2.82:2181(CONNECTED) 4] quit
Quitting...
2018-06-21 19:50:28,534 [myid:] - INFO  [main:ZooKeeper@687] - Session: 0x200004654110000 closed
2018-06-21 19:50:28,535 [myid:] - INFO  [main-EventThread:ClientCnxn$EventThread@521] - EventThread shut down for session: 0x200004654110000
[root@zk-2-82-0001 bin]# 

此時，登陸到其他節點也可以看到。在data目錄裏，
snapshot.0：就是我們存放數據在內存中的快照，zookeeper服務剛啟動時需要用它來恢復數據
log.100000001：日誌文件，默認存放在數據目錄中。
6、ssh遠程開啟Zookeeper服務

[root@zk-2-82-0001 bin]# ssh 10.55.2.81 "source /etc/profile;/app/zookeeper/bin/zkServer.sh status"

這樣我們就可以通過腳本來同時管理3個節點了
7、四字命令
通過四字命令更方便地獲取服務端信息， 四字命令的用法：echo 四字命令|netcat localhost 2181 ，常用的四字：

conf：輸出Zookeeper服務器配置的詳細信息
cons：輸出所有連接到服務器的客戶端的完全的連接/會話的詳細信息。包括“接收/發送”的包數量、會話ID、操作延遲、最後的操作執行等
dump：輸出未經處理的會話和臨時節點
envi：輸出關於服務器運行環境的詳細信息
reqs：輸出未經處理的請求
ruok：測試服務是否處於正確狀態。若是則會返回“imok”，否則不做任何反應
stat：輸出關於性能和連接的客戶端的列表。（通過此命令也可查看節點是leader還是follower）
wchs：輸出服務器watch的詳細信息
wchc：通過session列出服務器watch的詳細信息，它的輸出是一個與watch相關的會話的列表
wchp：通過路徑列出服務器watch的詳細信息，它輸出一個與session相關的路徑
mntr：輸出一些Zookeeper運行時信息，通過對這些返回結果的解析可以達到監控效果
netcat下載地址：http://sourceforge.net/projects/netcat/files/netcat/

[root@zk-2-82-0001 soft]# echo conf|netcat 10.55.2.81 2181

數據及日誌維護

Zookeeper的數據文件存放在配置中指定的dataDir中，每個數據文件名都以snapshot開頭，每個數據文件為zookeeper某個時刻數據全量快照。在zookeeper中，對數據的更新操作，包括創建節點、更新節點內容、刪除節點都會記錄事務日誌；客戶端對ZK的更新操作都是永久的，不可回退的。為做到這點，ZK會將每次更新操作以事務日誌的形式寫入磁盤，寫入成功後才會給予客戶端響應。zookeeper在完成若幹次事務日誌（snapCount）後會生成一次快照，把當前zk中的所有節點的狀態以文件的形式dump到硬盤中，生成一個snapshot文件。這裏的事務次數是可以配置，默認是100000個。
zookeeper服務器會產生三類日誌：事務日誌、快照日誌和log4j日誌。

• 系統日誌使用log4j進行管理，log4j用於記錄zookeeper集群服務器運行日誌，該日誌的配置地址在conf/目錄下的log4j.properties文件中，該文件中有一個配置項為“zookeeper.log.dir=.”，表示log4j日誌文件在與執行程序（zkServer.sh）在同一目錄下。當執行zkServer.sh 時，在該文件夾下會產生zookeeper.out日誌文件。
• zoo.cfg中只有一個配置項dataDir，該配置項用於配置zookeeper快照日誌和事務日誌的存儲地址。還可以為事務日誌專門配置存儲地址，配置項名稱為dataLogDir，在zoo_sample.cfg中並未體現出來。在沒有dataLogDir配置項的時候，zookeeper默認將事務日誌文件和快照日誌文件都存儲在dataDir對應的目錄下。建議將事務日誌（dataLogDir）與快照日誌（dataLog）單獨配置，因為當zookeeper集群進行頻繁的數據讀寫操作是，會產生大量的事務日誌信息，將兩類日誌分開存儲會提高系統性能，而且，可以允許將兩類日誌存在在不同的存儲介質上，減少磁盤壓力。

事務日誌

事務日誌指zookeeper系統在正常運行過程中，針對所有的更新操作，在返回客戶端“更新成功”的響應前，zookeeper會保證已經將本次更新操作的事務日誌已經寫到磁盤上，只有這樣，整個更新操作才會生效。
在dataLogDir指定的目錄下存在一個文件夾version-2，該文件夾中保存著事物日誌文件:

[root@zk-2-82-0001 data]# cd version-2/
[root@zk-2-82-0001 version-2]# ls
acceptedEpoch  currentEpoch  log.100000001
[root@zk-2-82-0001 version-2]# 

日誌文件的命名規則為log.，表示寫入該日誌的第一個事務的ID，十六進制表示。

事務日誌可視化

zookeeper的事務日誌為二進制文件，不能通過vim等工具直接訪問。可以通過zookeeper自帶的jar包讀取事務日誌文件。執行如下命令：

[root@zk-2-82-0001 zookeeper]# java -classpath .:lib/slf4j-api-1.7.25.jar:zookeeper-3.4.12.jar org.apache.zookeeper.server.LogFormatter data/version-2/log.100000001 
SLF4J: Failed to load class "org.slf4j.impl.StaticLoggerBinder".
SLF4J: Defaulting to no-operation (NOP) logger implementation
SLF4J: See http://www.slf4j.org/codes.html#StaticLoggerBinder for further details.
ZooKeeper Transactional Log File with dbid 0 txnlog format version 2
6/21/18 6:15:33 PM CST session 0x1000045eba30000 cxid 0x0 zxid 0x100000001 createSession 30000

6/21/18 6:59:45 PM CST session 0x1000045eba30000 cxid 0x2 zxid 0x100000002 closeSession null
6/21/18 7:47:53 PM CST session 0x200004654110000 cxid 0x0 zxid 0x100000003 createSession 30000

6/21/18 7:50:05 PM CST session 0x200004654110000 cxid 0x1 zxid 0x100000004 create ‘/20180621,#323031383036323131393530,v{s{31,s{‘world,‘anyone}}},F,1

6/21/18 7:50:28 PM CST session 0x200004654110000 cxid 0x5 zxid 0x100000005 closeSession null
6/21/18 7:51:01 PM CST session 0x1000045eba30001 cxid 0x0 zxid 0x100000006 createSession 30000

6/21/18 7:53:30 PM CST session 0x1000045eba30001 cxid 0x4 zxid 0x100000007 closeSession null
6/21/18 8:18:55 PM CST session 0x200004654110001 cxid 0x0 zxid 0x100000008 createSession 30000

6/21/18 8:21:15 PM CST session 0x200004654110002 cxid 0x0 zxid 0x100000009 createSession 30000

6/21/18 8:21:36 PM CST session 0x200004654110001 cxid 0x0 zxid 0x10000000a closeSession null
6/21/18 8:23:43 PM CST session 0x200004654110002 cxid 0x6 zxid 0x10000000b setData ‘/20180621,#6a757374696e20353163746f,1

6/21/18 8:25:09 PM CST session 0x200004654110002 cxid 0xa zxid 0x10000000c delete ‘/20180621

6/21/18 8:34:46 PM CST session 0x200004654110002 cxid 0xb zxid 0x10000000d closeSession null
EOF reached after 13 txns.
[root@zk-2-82-0001 zookeeper]#

快照日誌

zookeeper的數據在內存中是以樹形結構進行存儲的，而快照就是每隔一段時間就會把整個DataTree的數據序列化後存儲在磁盤中，這就是zookeeper的快照文件。在dataDir指定的目錄下存在一個文件夾version-2，該文件夾中保存著快照日誌文件:

[root@zk-2-82-0002 version-2]# ls
acceptedEpoch  currentEpoch  log.100000001  snapshot.100000000
[root@zk-2-82-0002 version-2]# 

zookeeper快照文件的命名規則為snapshot.，其中表示zookeeper觸發快照的那個瞬間，提交的最後一個事務的ID。

日誌清理

在zookeeper 3.4.0以後，zookeeper提供了自動清理snapshot和事務日誌功能，通過配置zoo.cfg下的autopurge.snapRetainCount和autopurge.purgeInterval這兩個參數實現日誌文件的定時清理。
autopurge.snapRetainCount這個參數指定了需要保留的文件數目，默認保留3個；
autopurge.purgeInterval這個參數指定了清理頻率，單位是小時，需要填寫一個1或者更大的數據，0表示不開啟自動清理功能。

[root@zk-2-82-0001 bin]# grep -in "autopurge" ../conf/zoo.cfg 
21:# administrator guide before turning on autopurge.
26:#autopurge.snapRetainCount=3
29:#autopurge.purgeInterval=1
[root@zk-2-82-0001 bin]# 

Zookeeper集群部署和使用