Zookeeper中几个重要的内部原理

一、选举机制

1、半数机制:集群中半数以上机器存活,集群可用。所以 Zookeeper 适合安装奇数台服务器。

2、Zookeeper 虽然在配置文件中并没有指定 Master 和 Slave。但是,Zookeeper 工作时,是由一个节点为 Leader,其他则为 Follower,Leader 是通过内部的选举机制临时产生的。

3、以一个简单的例子来说明选举的过程
假设有五台服务器组成的 Zookeeper 集群,它们的 id 是从 1-5,同时它们都是最新启动的,也就是没有历史数据,在存放数据量这一点上,都是一样的。假设这些服务器依序启动,来看看会发生什么。

在这里插入图片描述
(1) 服务器 1 启动,此时只有它一台服务器启动了,它发出去的报文没有任何响应,所以它的选举状态一直是 LOOKING 状态。

(2) 服务器 2 启动,它与最开始启动的服务器 1 进行通信,互相交换自己的选举结果,由于两者都没有历史数据,所以 id 值较大的服务器 2 胜出,但是由于没有达到超过半数以上的服务器都同意选举它(这个例子中的半数以上是 3),所以服务器1、2还是继续保持 LOOKING 状态。

(3) 服务器 3 启动,根据前面的理论分析,服务器 3 成为服务器 1、2、3 中的老大,而与上面不同的是,此时有三台服务器选举了它,所以它成为了这次选举的 Leader。

(4) 服务器 4 启动,根据前面的分析,理论上服务器4应该是服务器 1、2、3、4 中最大的,但是由于前面已经有半数以上的服务器选举了服务器3,所以它只能接收当小弟的命了。

(5) 服务器 5 启动,同 4一样当小弟。

二、节点类型

在这里插入图片描述(1) 持久化目录节点
客户端与 Zookeeper 断开连接后,该节点依然存在

(2) 持久化顺序编号目录节点
客户端与 Zookeeper 断开连接后,该节点依旧存在,只是 Zookeeper 给该节点名称进行顺序编号

(3) 临时目录节点
客户端与 Zookeeper 断开连接后,该节点被删除

(4) 临时顺序编号目录节点
客户端与 Zookeeper 断开连接后,该节点被删除,只是 Zookeeper 给该节点名称进行顺序编号。

三、Stat 结构体

1、czxid-创建节点的事务 zxid
每次修改 ZooKeeper 状态都会收到一个 zxid 形式的时间戳,也就是 ZooKeeper 事务 ID。事务 ID 是 ZooKeeper 中所有修改总的次序。每个修改都有唯一的 zxid,如果 zxid1 小于 zxid2,那么 zxid1在 zxid2 之前发生。

2、ctime - znode 被创建的毫秒数(从1970年开始)

3、mzxid - znode 最后更新的事务 zxid

4、mtime - znode 最后修改的毫秒数(从 1970 年开始)

5、pZxid-znode 最后更新的子节点 zxid

6、cversion - znode 子节点变化号,znode 子节点修改次数

7、dataversion - znode 数据变化号

8、aclVersion - znode 访问控制列表的变化号

9、ephemeralOwner- 如果是临时节点,这个是 znode 拥有者的 session id。如果不是临时节点则是0。

10、dataLength- znode 的数据长度

11、numChildren - znode 子节点数量

四、监听器原理

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五、写数据流程

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