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File metadata and controls

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介绍

简介：Apache Zookeeper致力于开发和未付开源服务器，实现高可用的分布式协调
用途：Zookeeper是一种集中式服务，用于维护配置信息、命名，提供分布式同步和组服务
功能：

  • 数据存储(针对元数据)
  • 监听(主要功能)

工作机制

  • 基于观察者模式设计的分布式服务管理框架
  • 文件系统：存储数据
  • 通知机制：监听

数据存储结构

  • 默认存储1M的数据
  • 存储格式为目录树结构

使用场景

  • 集群统一的配置管理
  • 集群统一的命名服务
  • 集群统一管理
  • 服务器的动态上下线感知
  • 负载均衡

集群搭建

  1. 下载：http://mirror.bit.edu.cn/apache/zookeeper
  2. 安装JDK并配置环境变量
  3. 上传到集群任意节点(ALT+P)
  4. 解压到指定目录。例如：tar -zxvf zookeeper-3.4.13.tar.gz -C hd/
  5. 修改配置文件：zoo_sample.cfg
    1. 所在路径：zookeeper-3.4.13/conf
    2. 重命名：mv zoo_sample.cfg zoo.cfg
    3. 修改数据的存储路径dataDir(默认是dataDir=/tmp/zookeeper),可修改为自定义路径，例如dataDir=/root/hd/zookeeper-3.4.13/zkData
  6. 修改zoo.cfg配置文件增加如下配置(路径：zookeeper-3.4.13/conf)
    说明：HD09-01 是指我们配置的节点的主机名称，不明白怎么配置的可以查看。配置主机名称
    server.1=HD09-01:2888:3888
    server.2=HD09-02:2888:3888
    server.3=HD09-03:2888:3888
  7. 新建文件myid：touch zkData/myid，并且写入服务器id，例如1
  8. 发送到其他节点：scp -r zookeeper-3.4.13/ HD09-02:$PWD
  9. 修改每个节点的myid值，依次为2,3
  10. 增加环境变量(方便全局执行zk命令)
    export JAVA_HOME=/root/hd/jdk1.8.0_144
    export HADOOP_HOME=/root/hd/hadoop-2.8.5
    export ZOOKEEPER_HOME=/root/hd/zookeeper-3.4.12
    export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$HADOOP_HOME/bin:$HADOOP_HOME/sbin:$ZOOKEEPER_HOME/bin
  11. 发送环境变量到其他节点：scp -r profile HD09-02:$PWD
  12. 所有节点加载环境变量(加载后环境变量才会生效)：source /etc/profile
  13. 所有节点启动服务(每个节点都需要执行)：zkServer.sh start
  14. 查看状态：zkServer.sh status
  15. 其他常用命令：
    1. 停止服务(所有节点都需要执行):zkServer.sh stop
    2. 进入cli界面：zkCli.sh

Leader选取机制

  1. Zookeeper集群只能为奇数节点个数
  2. 只要有半数以上的节点存活，就能正常工作，因此解释为什么需要配置奇数台
  3. 选取机制：节点启动，会给自己投一票，然后给其他存活的通信，让其他的节点给自己投票，新节点启动若发现已经有一个节点的票数超过 半数，则票数过半的为Leader
  4. Leader宕机，则重写按照顺序选取

客户端常用命令

  1. 启动客户端：zkCli.sh
  2. 查看帮助：help
  3. 查看当前节点所包含的内容：ls path [watch]
    -watch：子节点的监听，监听当前路径的变动
  4. 创建节点：create [-s] [-e] path data acl
    1. 创建普通节点：create /along 12232
    2. -e 创建临时节点，quit后会消失
    3. -s 创建带序号的节点，如图
    4. -e -s 创建带序号的临时节点，quit会消失
  5. 查看节点内容：get path [watch]
    1. 说明：watch 为监听子节点的变化
    2. 节点字段含义(了解)
      cZxid = 0x400000013 节点创建的Zxid
      ctime = Sat Nov 03 23:17:50 CST 2018 节点创建时间
      mZxid = 0x400000013 节点最后更新的Zxid mtime = Sat Nov 03 23:17:50 CST 2018 节点最后修改时间
      pZxid = 0x400000013 节点最后更新子节点Zxid
      cversion = 0 子节点的版本号，子节点的修改次数
      dataVersion = 0 数据的版本号，数据的修改次数
      aclVersion = 0 访问控制列表的版本号，
      ephemeralOwner = 0x0 如果创建的是临时节点，是节点的session id
      dataLength = 3 数据长度
      numChildren = 0 子节点数量
  6. 查看节点的详细信息：ls2 path
  7. 修改节点数据：set path data [version]
  8. 删除节点，不能删除非空节点：delete path [version]
  9. 递归删除(包括文件)：rmr path
  10. 查看节点的状态信息：stat path [watch]

常用API

完整代码

 @Test
  public void createZnode() throws KeeperException, InterruptedException {
    String path = zkCli.create("/along005", "chihuoguo".getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
    String path01 = zkCli.create("/along006", "chihuoguole".getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);

    System.out.println(path);
    System.out.println(path01);
  }

  /**
   * 获取子节点
   * @throws KeeperException
   * @throws InterruptedException
   */
  @Test
  public void getChild() throws KeeperException, InterruptedException {
    List<String> children = zkCli.getChildren("/", true);

    for(String chil:children) {
      System.out.println(chil);
    }
    Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
  }

  /**
   * 删除节点
   * @throws KeeperException
   * @throws InterruptedException
   */
  @Test
  public void rmChildDate() throws KeeperException, InterruptedException {
    zkCli.delete("/along006", -1);
  }
  /**
   * 修改数据
   * @throws KeeperException
   * @throws InterruptedException
   */
  @Test
  public void setData() throws KeeperException, InterruptedException {
    zkCli.setData("/along005", "quchegnduchihuoguo".getBytes(), -1);
    byte[] data = zkCli.getData("/along005", true, null);
    System.out.println(Arrays.toString(data));
  }
  /**
   * 判断节点是否存在
   * @throws KeeperException
   * @throws InterruptedException
   */
  @Test
  public void testExist() throws KeeperException, InterruptedException {
    Stat exists = zkCli.exists("/along005", false);
    System.out.println(exists == null ? "not exists":"exist");
  }

案例

  • 需求：某分布式系统中，主节点有多台，节点可以进行动态上下线，当有任意一台机器发生了动态的上下线，任意一台客户端都可以感知。
  • 思路：
    • 需要创建客户端与服务端
    • 启动Client端、监听
    • 启动Server端、注册
    • 当Server端发生上下线，Client端口能感知到
  • 完整代码
  • zkClient测试截图：
  • zkServer测试截图：