3.9-3.10 分布式协作服务框架Zookeeper

一、zookeeper概述

一个开源的分布式的，为分布式应用提供协调服务的Apache项目。
提供一个简单的原语集合，以便于分布式应用可以在它之上构建更高层次的同步服务。
设计非常易于编程，它使用的是类似于文件系统那样的树形数据结构。
目的就是将分布式服务不再需要由于协作冲突而另外实现协作服务。

Zk集群中最好配成奇数个节点，只要集群中有半数以上的节点存活，集群就能提供服务；

1、zookeeper集群的角色：

角色		描述
领导者（Leader）		领导者负责进行投票的发起和决议，更新系统状态；
学习者（Learner）	跟随者（Follower）	Follower用于接收客户请求并向客户端返回结果，在选主过程中参与投票；
学习者（Learner）	观察者（ObServer）	ObServer 可以接收客户端连接，将写请求转发给 leader节点。但observer不参加投票过程，只同步leader的状态。 observer的目的是为了扩展系统，提高读取速度；
客户端（Client）		请求发起方

2、ZooKeeper典型应用场景

a、

Zookeeper从设计模式角度来看，是一个基于观察者模式设计的分布式服务管理框架，它负责存储和管理大家都关心的数据，

然后接受观察者的注册，一旦这些数据的状态发生变化，Zookeeper就将负责通知已经在Zookeeper上注册的那些观察者做出相应的反应，

从而实现集群中类似Master/Slave 管理模式。

b、

>统一命名服务（Name Service）
>配置管理（Configuration Management）
>集群管理（Group Membership）
>共享锁（Locks）/同步锁

二、Zookeeper 单机模式安装

1、安装

1、安装JDK、配置环境变量、验证java-version(已安装)

2、先停止服务hdfs、yarn
[root@master hadoop-2.5.0]# sbin/stop-dfs.sh 
[root@master hadoop-2.5.0]# sbin/stop-yarn.sh
[root@slave1 hadoop-2.5.0]# sbin/yarn-daemon.sh stop resourcemanager    #slave1

2、下载、赋执行权限、解压
    >下载地址：https://zookeeper.apache.org/
    >权限：chmod u+x zookeeper-3.4.5.tar.gz
    >解压：tar zxf zookeeper-3.4.5.tar.gz -C /opt/modules/


3、配置
rename配置文件：mv conf/zoo_sample.cfg conf/zoo.cfg

配置数据存储目录：
    [root@master zookeeper-3.4.5]# pwd
    /opt/modules/zookeeper-3.4.5

    [root@master zookeeper-3.4.5]# mkdir -p ./data/zkData    #创建数据目录

    dataDir=/opt/modules/zookeeper-3.4.5/data/zkData    #写入配置文件

4、启动
    >启动：bin/zkServer.sh start
    
    [root@master zookeeper-3.4.5]# jps
    9597 QuorumPeerMain
    9655 Jps

5、检测
    >查看状态：bin/zkServer.sh status

    > bin/zkCli.sh    #进入客户端模式，类似于文件系统的操作

2、Zookeeper 配置参数详解

tickTime：这个时间是作为Zookeeper服务器之间或客户端与服务器之间维持心跳的时间间隔，也就是每个tickTime时间就会发送一个心跳。

dataDir：顾名思义就是Zookeeper保存数据的目录，默认情况下，Zookeeper将写数据的日志文件也保存在这个目录里。

clientPort：这个端口就是客户端连接Zookeeper服务器的端口，Zookeeper会监听这个端口，接受客户端的访问请求。

Zookeeper Client命令讲解：
    >命令：bin/zkCli.sh-server localhost：2181
    >详解：ls、get、create、delete、set

停止zookeeper：

[root@master zookeeper-3.4.5]# bin/zkServer.sh stop

三、Zookeeper 分布式安装

1、master

#
[root@master softwares]# tar zxf zookeeper-3.4.5.tar.gz -C /opt/app/

#
[root@master zookeeper-3.4.5]# pwd
/opt/app/zookeeper-3.4.5

mv conf/zoo_sample.cfg conf/zoo.cfg

[root@master zookeeper-3.4.5]# mkdir -p data/zkData

#
zoo.cfg
    dataDir=/opt/app/zookeeper-3.4.5/data/zkData        #修改此行
    
    #添加下面三行
    server.1=master:2888:3888

    server.2=slave1:2888:3888

    server.3=slave2:2888:3888

#
[root@master zkData]# pwd
/opt/app/zookeeper-3.4.5/data/zkData

[root@master zkData]# touch myid
[root@master zkData]# vim myid     #写入1,1代表server的编号
1

2、同步目录到slave1 slave2

#master
[root@master app]# pwd
/opt/app

[root@master app]# scp -r zookeeper-3.4.5 root@slave1:/opt/app/
[root@master app]# scp -r zookeeper-3.4.5 root@slave2:/opt/app/

#slave1
[root@slave1 hadoop-2.5.0]# cd /opt/app/zookeeper-3.4.5/data/zkData/
[root@slave1 zkData]# vim myid 
2

#slave2
[root@slave2 hadoop-2.5.0]# cd /opt/app/zookeeper-3.4.5/data/zkData/
[root@slave2 zkData]# vim myid 
3

3、启动

#master
[root@master zookeeper-3.4.5]# bin/zkServer.sh start

#slave1
[root@slave1 zookeeper-3.4.5]# bin/zkServer.sh start

#slave2
[root@slave2 zookeeper-3.4.5]# bin/zkServer.sh start

4、查看状态

#master
[root@master zookeeper-3.4.5]# bin/zkServer.sh status
JMX enabled by default
Using config: /opt/app/zookeeper-3.4.5/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower

#slave1
[root@slave1 zookeeper-3.4.5]# bin/zkServer.sh status
JMX enabled by default
Using config: /opt/app/zookeeper-3.4.5/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: leader

#slave2
[root@slave2 zookeeper-3.4.5]# bin/zkServer.sh status
JMX enabled by default
Using config: /opt/app/zookeeper-3.4.5/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower

5、Zookeeper 配置参数详解续

initLimit：
这个配置项是用来配置Zookeeper接受客户端（这里所说的客户端不是用户连接Zookeeper服务器的客户端，
而是Zookeeper服务器集群中连接到Leader的Follower服务器）初始化连接时最长能忍受多少个心跳时间间隔数。
当已经超过10个心跳的时间（也就是tickTime）长度后Zookeeper服务器还没有收到客户端的返回信息，
那么表明这个客户端连接失败。总的时间长度就是5*2000=10秒。


syncLimit：
这个配置项标识Leader与Follower之间发送消息，请求和应答时间长度，
最长不能超过多少个tickTime的时间长度，总的时间长度就是2*2000=4秒。


server.A=B:C:D：
其中A是一个数字，表示这个是第几号服务器；B是这个服务器的ip地址；
C表示的是这个服务器与集群中的Leader服务器交换信息的端口；
D表示的是万一集群中的Leader服务器挂了，需要一个端口来重新进行选举，选出一个新的Leader，
而这个端口就是用来执行选举时服务器相互通信的端口。如果是伪集群的配置方式，由于B都是一样，
所以不同的Zookeeper实例通信端口号不能一样，所以要给它们分配不同的端口号。


myid
集群模式下配置一个文件myid，这个文件在dataDir目录下，这个文件里面就有一个数据就是A的值，
Zookeeper启动时读取此文件，拿到里面的数据与zoo.cfg里面的配置信息比较从而判断到底是那个server。

3.9-3.10 分布式协作服务框架Zookeeper

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