【分布式协调zookeeper】基础篇
一、zookeeper介绍
它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件,提供的功能包括:配置维护、名字服务、分布式同步、组服务等
1.命名服务 2.配置管理 3.集群管理 4.分布式锁 5.队列管理
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二、zookeeper架构的架构模型
Client-Server模型:用于对分布式协调系统中的对象提供协调服务;
Peer-to-Peer模型:用于在zookeeper集群内交互数据;
这种混合的体系结构,让zookeeper既保持客户端的简单化,又能够在集群内部保持一个良好的高可用机制;
zookeeper的两种运行模式:standalone 和 quorum
代表zookeeper由一个单一节点构成,它的数据并不需要再多个节点之间复制;
该模式主要多用于生产环境,zookeeper有多个节点后构成一个集群,通过zookeeper的Leader选举、集群节点间的数据同步有关;
当才用quorum模式时,它的基本运转流程是:
① 选举
Leader
② 同步数据
③ 选举
Leader
过程中算法有很多,但要达到的选举标准是一致的;④ Leader要具有最高的zxid
⑤ 集群中大多数的机器得到相应并
follow
选出的Leader
说明:
对于用户的读操作,zookeeper集群中的所有节点都可接收处理; 对于用户的写操作,zookeeper将它作为事务进行处理,并只有Leader才能发起事务;在每次提交之前,修改的数据要在集群中同步;
三、数据模型
zookeeper是通过集中性的C/S架构服务于客户端的,采用的是点对点的Pair-Pair架构在各节点间进行同步数据,zookeeper内部的数据结构和数据类型采用了精简的方式提供给用户使用
在数据结构上,zookeeper采用的是树形结构;树种的节点被称为znode
,在整棵树种有着清晰的父子层次关系;
zookeeper对数据的修改都当做一次事务来看待,每次的事务动作都是原子操作,并分配一个唯一的zxid(zookeeper transacation id);
在每一个znode中都记录了与之相关的zxid
;znode除了有效载荷数据,还包括如下属性:
czxid:引发当前znode改变的zxid
mzxid:当前znode上一次修改前的zxid
ctime:对znode事务操作所花费的时间,单位是毫秒
mtime:操作上一次znode事务所花费的时间,单位是毫秒
version:关联到zxid,znode自身版本属性,当前znode修改的次数
cversion:znode子节点的修改次数
aversion:znode ACL(访问列表)的修改测试
ephemeralOwner:记录客户端会话ID,如果是持久型znode 则为0
dataLength:znode数据字段的长度
numChildren:znode子节点的个数
1、持久型与短暂型的znode【对应于ephemeralOwner属性】
znode在创建的时候可以指定模式,可以用不同的模式组合成需要的分布式场景功能;
一个znode节点可以是持久的(Persistent),也可以是短暂的(Ephemera);
区别:
只有收到删除命令后才能被删除;
用于保存结构信息;
会在客户端与服务端之间保存的会话中断时自动删除;
也能像持久型znode一样被命令删除;
客户端与服务端之间一旦建立连接,则会有定期的心跳检查以保证这个长连接的存活
2、序列znode
创建znode时会自动分配一个唯一的递增的整数,这个正向序列可以作为路径名称的一部分;
例如:客户端创建了一个序列znode为/woker/work-
,则zookeeper会自动分配一个序列数,如果是当前znode下的第一个子节点则分配为1,路径变为/worker/work-1
;序列节点最大的作用就是生成唯一名称节点,同时能够提供节点间的创建次序信息
3、ACL【访问列表】
zookeeper的ACL建立在认证与授权机制下,包含以下认证方式:
1. digest:通过用户名/密码对客户端进行认证; 2. sasl: 支持客户端通过Kerberos认证; 3. ip: 通过IP地址对客户端进行认证;
在授权方面,ACL可以对znode的创建(子节点)、读取、写入、删除及管理(设置ACL)进行控制
未完待续...
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