Zookeeper簡介和工作原理

簡介

　　Zookeeper 分散式服務框架是 Apache Hadoop 的一個子專案，它主要是用來解決分散式應用中經常遇到的一些資料管理問題，如：統一命名服務、狀態同步服務、叢集管理、分散式應用配置項的管理等
　　Zookeeper工作流程是首先選舉一個伺服器作為leader，leader會更新伺服器狀態、資料互動。當叢集中其他伺服器learner會更新伺服器狀態、資料交換。當前leader失聯時，其他伺服器會選舉投票產生一個新的learner。
　　Zookeeper的角色分為以下三種

工作原理

　　Zookeeper採用原子訊息廣播協議(ZAB)作為資料一致性演算法。Zookeeper採用單一主執行緒leader來處理客戶端的所有事務處理，將伺服器數、狀態以事務的形式廣播到所有Follower；由於事務之間有依賴關係，leader保證事務順序廣播，即被依賴的先廣播；ZAB支援崩潰恢復，即leader崩潰後選舉新的leader並保證資料的完整。
　　Leader接收client的事務請求後，會將事務請求轉成事務Proposal，並且將事務Proposal分發給叢集下所有的follower，然後leader等待follower的反饋資訊。當有一半以上的follower反饋資訊後，leader再次向follower廣播事務commit資訊，follower將之前的Proposal提交。
　　ZAB協議有三種狀態，所有的節點(伺服器)，都屬於這三種狀態中一種
　　looking：在伺服器啟動時或leader崩潰時，處於的選舉狀態。
　　following：follower所處的狀態，同步leader。
　　leading：leader所處的狀態，當前有一個leader是主程序。
　　Zookeeper啟動時所有節點處於looking狀態，選舉出leader節點，該節點狀態切換為leading；looking節點發現叢集中存在leader節點時狀態切換為followering，與leader保持同步；follower節點與leader失聯時，狀態切換為looking，並開始選舉。
　　 選舉出leader後ZAB進入原子廣播狀態，leader會為每個follower生成一個操作序列，一個leader在同一時間只能和一個follower保持同步，leader和follower通過心跳檢測來感知對方存在；當leader節點在超時時間類接收到來自follower節點的心跳檢測，follower節點會保持與該leader節點的連線；當leader節點在超時時間外未接受到過半follower節點的心跳檢測或TCP斷開連線，該leader節點結束當前領導狀態切換為looking，所有follower節點也會放棄該leader節點狀態切換looking，開始新一輪選舉。