Zookeeper集群部署-摩杜云开发者社区

1、Zookeeper 概述

1.1、Zookeeper定义

Zookeeper是一个开源的分布式的，为分布式框架提供协调服务的Apache项目

1.2、Zookeeper工作机制

Zookeeper从设计模式角度来理解：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。也就是说 Zookeeper = 文件系统 + 通知机制。

1.3、Zookeeper 特点

（1）Zookeeper：一个领导者（Leader），多个跟随者（Follower）组成的集群。
（2）Zookeepe集群中只要有半数以上节点存活，Zookeeper集群就能正常服务。所以Zookeeper适合安装奇数台服务器。
（3）全局数据一致：每个Server保存一份相同的数据副本，Client无论连接到哪个Server，数据都是一致的。
（4）更新请求顺序执行，来自同一个Client的更新请求按其发送顺序依次执行，即先进先出。
（5）数据更新原子性，一次数据更新要么成功，要么失败。
（6）实时性，在一定时间范围内，Client能读到最新数据。

1.4、Zookeeper 数据结构

ZooKeeper数据模型的结构与Linux文件系统很类似，整体上可以看作是一棵树，每个节点称做一个ZNode。每一个ZNode默认能够存储1MB的数据，每个ZNode都可以通过其路径唯一标识。

1.5、Zookeeper 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。

1.5.1统一命名服务

在分布式环境下，经常需要对应用/服务进行统一命名，便于识别。例如：IP不容易记住，而域名容易记住。

1.5.2统一配置管理

• 分布式环境下，配置文件同步非常常见。一般要求一个集群中，所有节点的配置信息是一致的，比如Kafka集群。对配置文件修改后，希望能够快速同步到各个节点上。
• 配置管理可交由ZooKeeper实现。可将配置信息写入ZooKeeper上的一个Znode。各个客户端服务器监听这个Znode。一旦 Znode中的数据被修改，ZooKeeper将通知各个客户端服务器。

1.5.3统一集群管理

• 分布式环境中，实时掌握每个节点的状态是必要的。可根据节点实时状态做出一些调整。
• ZooKeeper可以实现实时监控节点状态变化。可将节点信息写入ZooKeeper上的一个ZNode。监听这个ZNode可获取它的实时状态变化。

1.5.4服务器动态上下线

客户端能实时洞察到服务器上下线的变化。

1.5.6软负载均衡

在Zookeeper中记录每台服务器的访问数，让访问数最少的服务器去处理最新的客户端请求。

1.6、Zookeeper 选举机制

1.6.1第一次启动选举机制

•  服务器1启动，发起一次选举。服务器1投自己一票。此时服务器1票数一票，不够半数以上（3票），选举无法完成，服务器1状态保持为LOOKING；
•  服务器2启动，再发起一次选举。服务器1和2分别投自己一票并交换选票信息：此时服务器1发现服务器2的myid比自己目前投票推举的（服务器1）大，更改选票为推举服务器2。此时服务器1票数0票，服务器2票数2票，没有半数以上结果，选举无法完成，服务器1，2状态保持LOOKING
•  服务器3启动，发起一次选举。此时服务器1和2都会更改选票为服务器3。此次投票结果：服务器1为0票，服务器2为0票，服务器3为3票。此时服务器3的票数已经超过半数，服务器3当选Leader。服务器1，2更改状态为FOLLOWING，服务器3更改状态为LEADING；
•  服务器4启动，发起一次选举。此时服务器1，2，3已经不是LOOKING状态，不会更改选票信息。交换选票信息结果：服务器3为3票，服务器4为1票。此时服务器4服从多数，更改选票信息为服务器3，并更改状态为FOLLOWING；（5）服务器5启动，同4一样当小弟。

1.6.2非第一次启动选举机制

1）当ZooKeeper 集群中的一台服务器出现以下两种情况之一时，就会开始进入Leader选举：
• 服务器初始化启动。
• 服务器运行期间无法和Leader保持连接。

2）而当一台机器进入Leader选举流程时，当前集群也可能会处于以下两种状态：
• 集群中本来就已经存在一个Leader。
对于已经存在Leader的情况，机器试图去选举Leader时，会被告知当前服务器的Leader信息，对于该机器来说，仅仅需要和 Leader机器建立连接，并进行状态同步即可。

•  集群中确实不存在Leader。
假设ZooKeeper由5台服务器组成，SID分别为1、2、3、4、5，ZXID分别为8、8、8、7、7，并且此时SID为3的服务器是Leader。某一时刻，3和5服务器出现故障，因此开始进行Leader选举。
选举Leader规则：
  •  EPOCH大的直接胜出
  •  EPOCH相同，事务id大的胜出
  •  事务id相同，服务器id大的胜出

`SID：服务器ID。用来唯一标识一台ZooKeeper集群中的机器，每台机器不能重复，和myid一致。` `ZXID：事务ID。ZXID是一个事务ID，用来标识一次服务器状态的变更。在某一时刻，集群中的每台机器的ZXID值不一定完全一致，这和ZooKeeper服务器对于客户端“更新请求”的处理逻辑速度有关。` `Epoch：每个Leader任期的代号。没有Leader时同一轮投票过程中的逻辑时钟值是相同的。每投完一次票这个数据就会增加`

2、部署 Zookeeper 集群

2.1、环境准备（3台服务器）

192.168.142.3

192.168.142.4

192.168.142.5

2.1.1关闭防火墙　

`systemctl stop firewalld` `systemctl disable firewalld` `setenforce 0`

Zookeeper集群部署_zookeeper

2.1.2安装 JDK　　

`yum install -y java-1.8.0-openjdk java-1.8.0-openjdk-devel` `java -version`

Zookeeper集群部署_数据_02

2.1.3下载安装包　

`官方下载地址：https://archive.apache.org/dist/zookeeper/` `cd /opt` `wget https://archive.apache.org/dist/zookeeper/zookeeper-3.5.7/apache-zookeeper-3.5.7-bin.tar.gz`

2.2、安装 Zookeeper

2.2.1解压安装包

`cd /opt` `tar -zxvf apache-zookeeper-3.5.7-bin.tar.gz` `mv apache-zookeeper-3.5.7-bin /usr/local/zookeeper-3.5.7`

Zookeeper集群部署_数据_03

2.2.2修改配置文件　　

`cd /usr/local/zookeeper-3.5.7/conf/` `cp zoo_sample.cfg zoo.cfg` `vim zoo.cfg` `tickTime=2000 #通信心跳时间，Zookeeper服务器与客户端心跳时间，单位毫秒` `initLimit=10 #Leader和Follower初始连接时能容忍的最多心跳数（tickTime的数量），这里表示为102s` `syncLimit=5 #Leader和Follower之间同步通信的超时时间，这里表示如果超过52s，Leader认为Follwer死掉，并从服务器列表中删除Follwer` `dataDir=/usr/local/zookeeper-3.5.7/data ●修改，指定保存Zookeeper中的数据的目录，目录需要单独创建` `dataLogDir=/usr/local/zookeeper-3.5.7/logs ●添加，指定存放日志的目录，目录需要单独创建` `clientPort=2181 #客户端连接端口` `#添加集群信息` `server.1=192.168.80.10:3188:3288` `server.2=192.168.80.11:3188:3288` `server.3=192.168.80.12:3188:3288` `-------------------------------------------------------------------------------------` `server.A=B:C:D` `●A是一个数字，表示这个是第几号服务器。集群模式下需要在zoo.cfg中dataDir指定的目录下创建一个文件myid，这个文件里面有一个数据就是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哪个server。` `●B是这个服务器的地址。` `●C是这个服务器Follower与集群中的Leader服务器交换信息的端口。` `●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执行选举时服务器相互通信的端口。`

Zookeeper集群部署_服务器_04

Zookeeper集群部署_服务器_05

2.2.3拷贝配置好的 Zookeeper 配置文件到其他机器上

`scp /usr/local/zookeeper-3.5.7/conf/zoo.cfg 192.168.142.4:/usr/local/zookeeper-3.5.7/conf/` `scp /usr/local/zookeeper-3.5.7/conf/zoo.cfg 192.168.142.5:/usr/local/zookeeper-3.5.7/conf/`

Zookeeper集群部署_数据_06

2.2.4在每个节点上创建数据目录和日志目录

`mkdir /usr/local/zookeeper-3.5.7/data` `mkdir /usr/local/zookeeper-3.5.7/logs`

Zookeeper集群部署_数据_07

2.2.5在每个节点的dataDir指定的目录下创建一个 myid 的文件

`#192.168.142.3echo 1 > /usr/local/zookeeper-3.5.7/data/myid` `#192.168.142.4echo 2 > /usr/local/zookeeper-3.5.7/data/myid` `#192.168.142.5echo 3 > /usr/local/zookeeper-3.5.7/data/myid`

Zookeeper集群部署_服务器_08

Zookeeper集群部署_数据_09

Zookeeper集群部署_zookeeper_10

2.2.6配置 Zookeeper 启动脚本

`vim /etc/init.d/zookeeper` `#!/bin/bash` `#chkconfig:2345 20 90` `#description:Zookeeper Service Control Script` `ZK_HOME='/usr/local/zookeeper-3.5.7'` `case` `$1` `in` `start)` `echo` `"---------- zookeeper 启动 ------------"` `$ZK_HOME/bin/zkServer.sh start` `;;` `stop)` `echo` `"---------- zookeeper 停止 ------------"` `$ZK_HOME/bin/zkServer.sh stop` `;;` `restart)` `echo` `"---------- zookeeper 重启 ------------"` `$ZK_HOME/bin/zkServer.sh restart` `;;` `status)` `echo` `"---------- zookeeper 状态 ------------"` `$ZK_HOME/bin/zkServer.sh status` `;;` `*)` `echo` `"Usage: $0 {start\|stop\|restart\|status}"` `esac` `// 设置开机自启` `chmod +x /etc/init.d/zookeeper` `chkconfig --add zookeeper` `//分别启动 Zookeeper` `service zookeeper start查看当前状态service zookeeper status`

192.168.142.3

Zookeeper集群部署_数据_11

Zookeeper集群部署_zookeeper_12

Zookeeper集群部署_zookeeper_13

192.168.142.4

Zookeeper集群部署_服务器_14

192.168.142.5

Zookeeper集群部署_zookeeper_15