Zookeeper入门级学习+Zookeeper安装+Zookeeper内部原理+Zookeeper实战(开发重点)+企业面试真题 1.1 概述 Zookeeper是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。
PS:zookeeper相关的讲解可以先看一下这篇文章: 关于Zookeeper讲解最好的一篇文章 1.2 特点
1.3 数据结构
1.4 应用场景 提供的服务包括:统一命名服务、统一配置管理、统一集群管理、服务器节点动态上下线、软负载均衡等。 统一命名服务
统一配置管理
统一集群管理
服务器节点动态上下线
软负载均衡
1.5 下载地址 1、官网首页: https://zookeeper.apache.org/ zk的入门级实战可以参考:终端研发部:Zookeeper入门万字总结,边学边实战!
2、下载截图,如下图所示
第2章 Zookeeper安装 2.1 本地模式安装部署 1、安装前准备 (1)安装jdk (2)拷贝Zookeeper安装包到Linux系统下 (3)解压到指定目录 2、配置修改 (1)将/opt/module/zookeeper-3.4.10/conf/这个路径下的zoo_sample.cfg修改为zoo.cfg; (2)打开zoo.cfg文件,修改dataDir路径: 修改如下内容: (3)在/opt/module/zookeeper-3.4.10/这个目录上创建zkData文件夹 3、操作Zookeeper (1)启动Zookeeper: (2)查看进程是否启动: (3)查看状态: (4)启动客户端: (5)退出客户端: (6)停止Zookeeper服务: 2.2 配置参数解读 Zookeeper中的配置文件zoo.cfg中参数含义解读如下:1、tickTime=2000:通信心跳数,Zookeeper服务器与客户端心跳时间,单位毫秒。 Zookeeper使用的基本时间,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,时间单位为毫秒。 它用于,并且设置最小的session超时时间为两倍心跳时间。(session的最小超时时间是2*tickTime)2、initLimit=10:LF初始通信时限 集群中的与之间初始连接时能容忍的最多心跳数(tickTime的数量),用它来限定集群中的Zookeeper服务器连接到Leader的时限。3、syncLimit=5:LF同步通信时限 集群中Leader与Follower之间的最大响应时间单位,假如响应超过syncLimit * tickTime,Leader认为Follwer死掉,从服务器列表中删除Follwer。4、dataDir:数据文件目录+数据持久化路径 主要用于保存Zookeeper中的数据。5、clientPort=2181:客户端连接端口 监听客户端连接的端口。 第3章 Zookeeper内部原理 3.1 选举机制(面试重点) 2)Zookeeper虽然在配置文件中并没有指定Master和Slave。但是,Zookeeper工作时,是有一个节点为Leader,其他则为Follower,Leader是通过临时产生的。 3)以一个简单的例子来说明整个选举的过程。 假设有五台服务器组成的Zookeeper集群,它们的id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,如下图所示。
* (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。 3.2 节点类型
3.3 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zxid4)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zxid6)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。 3.4 监听器原理(面试重点)
3.5 写数据流程
第4章 Zookeeper实战(开发重点) 4.1 分布式安装部署 1、集群规划 在hadoop102、hadoop103和hadoop104三个节点上部署Zookeeper。 2、解压安装 (1)解压Zookeeper安装包到/opt/module/目录下 (2)同步/opt/module/zookeeper-3.4.10/目录内容到hadoop103、hadoop104 3、配置服务器编号 (1)在/opt/module/zookeeper-3.4.10/这个目录下创建zkData (2)在/opt/module/zookeeper-3.4.10/zkData目录下创建一个myid的文件 添加myid文件,注意一定要在linux里面创建,在notepad++里面很可能乱码。 (3)编辑myid文件 在文件中添加与server对应的编号: (4)拷贝配置好的zookeeper到其他机器上 并分别在hadoop102、hadoop103上修改myid文件中内容为3、4 4、配置zoo.cfg文件 (1)重命名/opt/module/zookeeper-3.4.10/conf这个目录下的zoo_sample.cfg为zoo.cfg (2)打开zoo.cfg文件 修改数据存储路径配置 增加如下配置 (3)同步zoo.cfg配置文件 (4)配置参数解读 A是一个数字,表示这个是第几号服务器; 集群模式下配置一个文件myid,这个文件在dataDir目录下,这个文件里面有一个数据就是A的值, B是这个服务器的ip地址; C是这个服务器与集群中的Leader服务器的端口; D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服务器相互通信的端口。 4、集群操作 (1)分别启动Zookeeper (2)查看状态 4.2 客户端命令行操作 1、启动客户端 2、显示所有操作命令 3、查看当前znode中所包含的内容 4、查看当前节点详细数据 5、分别创建2个普通节点 6、获得节点的值 7、创建短暂节点 (1)在当前客户端是能查看到的 (2)退出当前客户端然后再重启客户端 (3)再次查看根目录下短暂节点已经删除 8、创建带序号的节点 (1)先创建一个普通的根节点/sanguo/weiguo (2)创建带序号的节点 如果原来没有序号节点,序号从0开始依次递增。如果原节点下已有2个节点,则再排序时从2开始,以此类推。 9、修改节点数据值 10、节点的值变化监听 (1)在hadoop104主机上注册监听/sanguo节点数据变化 (2)在hadoop103主机上修改/sanguo节点的数据 (3)观察hadoop104主机收到数据变化的监听 注意:该注册监听一次,那么就只生效一次。下次需要重新注册。 11、节点的子节点变化监听(路径变化) (1)在hadoop104主机上注册监听/sanguo节点的子节点变化 (2)在hadoop103主机/sanguo节点上创建子节点 (3)观察hadoop104主机收到子节点变化的监听 注意:该注册监听一次,那么就只生效一次。下次需要重新注册。 12、删除节点 13、递归删除节点 14、查看节点状态 4.3 API应用 4.3.1 Eclipse环境搭建 1、创建一个Maven工程 2、添加pom文件 3、拷贝log4j.properties文件到项目根目录 需要在项目的src/main/resources目录下,新建一个文件,命名为“log4j.properties”,在文件中填入。 4.3.2 创建ZooKeeper客户端 4.3.3 创建子节点 4.3.4 子节点并监听节点变化 4.3.5 判断Znode是否存在 4.4 监听服务器节点动态上下线案例 1、需求 某分布式系统中,主节点可以有多台,可以动态上下线,任意一台客户端都能实时感知到主节点服务器的上下线。 2、需求分析,如下图所示
3、具体实现 (0)先在集群上创建/servers节点“` [zk: localhost:2181(CONNECTED) 10] create /servers “servers” Created /servers 第5章 企业面试真题 5.1 请简述ZooKeeper的选举机制(半数机制) 详见3.1。 5.2 ZooKeeper的监听原理是什么? 详见3.4。 5.3 ZooKeeper的部署方式有哪几种?集群中的角色有哪些?集群最少需要几台机器? (1)部署方式单机模式、集群模式。 (2)角色:Leader和Follower。 (3)集群最少需要机器数:3。 5.4 ZooKeeper的常用命令 ls create get delete set …… 什么是Zookeeper?解释的最好的一篇文章:终端研发部:关于Zookeeper讲解最好的一篇文章作者:Bruce 链接:https://www.cnblogs.com/chenmingjun/p/10421474.html 补充: 通过对 Zookeeper 中丰富的数据节点进行交叉使用,配合 Watcher 事件通知机制,可以非常方便的构建一系列分布式应用中年都会涉及的核心功能,如:(1)数据发布/订阅(2)负载均衡(3)命名服务(4)分布式协调/通知(5)集群管理(6)Master 选举(7)分布式锁(8)分布式队列 比如说Kafka中的zookeeper注册Kafka节点保存Kafka信息监听信息变更 等等 我是架构师小于哥 @终端研发部 我,偶尔出来聊聊天,写写代码,经常闲逛知乎分享开发心得和职场经验~
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