本文主要按以下六個部分進行描述：
一、概念與作用
二、資料模型與特徵
三、角色
四、工作原理
五、選舉機制
六、zookeeper實戰操作（shell命令與API）

一、概念與作用

zookeeper主要是為分散式應用提供一致性服務
主要提供:維護配置資訊、名字服務、分散式同步、組服務
其結構類似於檔案系統，但沒有檔案和目錄
節點名znode，儲存資料的容器，限定在1M內

二、資料模型與特徵

1.唯一路徑表示，節點標識：/APP1/SERVER1，擁有一個層次的名稱空間
2.節點裡的資料可以有多個版本
3.可以有臨時節點，session失效就自動刪除，一般是保持長連線的方式，通過心跳機制保持連線。
4.可以自動編號。
5.也可以被監控。

三、角色

領導者
跟隨者
觀察者

四、工作原理

通過zab協議進行溝通，有兩種工作模式：恢復模式與廣播模式
1.領導者與跟隨者正常狀態下，使用廣播模式進行節點同步，節點同步按zxid順序執行，zxid為64位，高32位是epoch標識,表示leader關係是否改變，每次改變都會有個新epoch，低32位是個遞增計數。
2.有服務啟動狀態或領導者崩潰狀態，進入恢復模式，需要zookeeper根據選舉機制進行投票，選出leader

五、選舉機制

假設有3臺伺服器，每臺伺服器均沒有資料，它們的編號分別是1,2,3，按編號依次啟動，它們的選舉過程如下：

每個Server發出一個投票。由於是初始情況，Server1和Server2都會將自己作為Leader伺服器來進行投票，每次投票會包含所推舉的伺服器的myid和ZXID，使用(myid, ZXID)來表示，此時Server1的投票為(1, 0)，Server2的投票為(2, 0)，然後各自將這個投票發給叢集中其他機器。

**伺服器啟動時的選舉：**
    1.伺服器1啟動，給自己投票，然後發投票資訊，由於其它機器還沒有啟動所以它收不到反饋資訊，伺服器1的狀態一直屬於Looking狀態。
    2.伺服器2啟動，給自己投票，同時與之前啟動的伺服器1相互通訊，開始進入競爭模式，Server1和Server2都會將自己作為Leader伺服器來進行投票，每次投票會包含所推舉的伺服器的myid和ZXID，使用(myid, ZXID)來表示，由於ZXID表示上一次處理事務的id，剛啟動的表示0，此時Server1的投票為(1, 0)，Server2的投票為(2, 0)，然後各自將這個投票發給叢集中其他機器。
    3.叢集的每個伺服器收到投票後，首先判斷該投票的有效性，如檢查是否是本輪投票、是否來自LOOKING狀態的伺服器。
    **4.伺服器PK，首先比較ZXID，如果ZXID相同再比較myid，比較後發現server2的myid較大，於是重新整理server1的投票為（2，0），**
    5.計算票數，由於server2的票數過半，因此server2是領導者，server1是跟隨者。
    **zookeeper執行期間的選舉：**
    在Zookeeper執行期間，Leader與非Leader伺服器各司其職，即便當有非Leader伺服器宕機或新加入，此時也不會影響Leader，但是一旦Leader伺服器掛了，那麼整個叢集將暫停對外服務，進入新一輪Leader選舉，其過程和啟動時期的Leader選舉過程基本一致。
    1.伺服器3啟動加入，預設是跟隨者，但是若伺服器2宕機，就要重新進入選舉模式。
    2.首先所有伺服器進入LOOKING狀態，伺服器3給自己投票，同時與之前啟動的伺服器1交換資訊，同樣伺服器1也一樣，那麼伺服器1的投票為（1，2），伺服器3的投票為（3，2），根據以上步驟，由於伺服器3的編號最大所以伺服器3勝出，所以伺服器3成為領導者，伺服器1成為小弟。
    那麼如何加入伺服器4，5，都是小弟。
注意：以上是我對zookeeper選舉機制的理解，歡迎大家指正。

六、zookeeper實戰操作（shell命令與API）

 zookeeper配置與啟動

1.先解壓zookeeper壓縮檔案， tar -zvxf /壓縮檔案地址

2.在zookeeper目錄下建立資料夾mkdir data_single，並建立myid 輸入值為1  命令：echo 1 >>myid

3.依次再去別的namenode的zookeeper目錄下建立資料夾，以及myid檔案，假如建立了2個，輸入值為2，3，表示有三個叢集

4.修改zookeeper目錄的conf下zoo_sample.cfg檔案，並改名zoo.cfg,修改該檔案

5.設定叢集引數，比如

server.1=192.168.213.10:2222:2223

server.2=192.168.213.11:2222:2223

server.3=192.168.213.10:2222:2223

格式server.myid=伺服器ip：埠號1：埠號2

埠號1：用於F和L之間的資料同步和其它通訊

埠號2：用於Leader選舉過程中投票通訊

6.啟動服務，bin目錄下執行，./zkServer.sh start （可加配置檔名 如zoo.cfg）

7.建立會話

可通過bin/zkCli.sh -timeout 5000 -server 192.168.213.11:2181 命令連線zk的服務

即建立會話，每次讀操作會建立一個一次性觸發器watch

根據叢集的高可用性，一般hbase會依賴zookeeper  hbase會用到hdfs依賴Hadoop  因此

啟動順序：Hadoop->zookeeper->hbase

關閉順序：hbase->zookeeper->Hadoop

隨後就可以通過shell命令或java程式連線服務端，實現節點的增刪改查了。

比如命令

create /zk “test”   ，

get /zk ,

set /zk "zzzz",

delete "zk" ,

個人覺得這些節點操作可檢查zookeeper叢集是否同步問題。

 

以上是個人的理解，歡迎批評指正，謝謝！