本文讲述如何安装和部署ZooKeeper。
一、系统要求
ZooKeeper可以运行在多种系统平台上面，表1展示了zk支持的系统平台，以及在该平台上是否支持开发环境或者生产环境。
表1：ZooKeeper支持的运行平台
| 系统 | 开发环境 | 生产环境 |
|---|---|---|
| Linux | 支持 | 支持 |
| Solaris | 支持 | 支持 |
| FreeBSD | 支持 | 支持 |
| Windows | 支持 | 不支持 |
| MacOS | 支持 | 不支持 |
ZooKeeper是用Java编写的，运行在Java环境上，因此，在部署zk的机器上需要安装Java运行环境。为了正常运行zk，我们需要JRE1.6或者以上的版本。
对于集群模式下的ZooKeeper部署，3个ZooKeeper服务进程是建议的最小进程数量，而且不同的服务进程建议部署在不同的物理机器上面，以减少机器宕机带来的风险，以实现ZooKeeper集群的高可用。
ZooKeeper对于机器的硬件配置没有太大的要求。例如，在Yahoo!内部，ZooKeeper部署的机器其配置通常如下：双核处理器，2GB内存，80GB硬盘。
二、下载
可以从 https://zookeeper.apache.org/releases.html 下载ZooKeeper，目前最新的稳定版本为 3.4.8 版本，用户可以自行选择一个速度较快的镜像来下载即可。
三、目录
下载并解压ZooKeeper软件压缩包后，可以看到zk包含以下的文件和目录：
图1：ZooKeeper软件的文件和目录
- bin目录
zk的可执行脚本目录，包括zk服务进程，zk客户端，等脚本。其中，.sh是Linux环境下的脚本，.cmd是Windows环境下的脚本。 - conf目录
配置文件目录。zoo_sample.cfg为样例配置文件，需要修改为自己的名称，一般为zoo.cfg。log4j.properties为日志配置文件。 - lib
zk依赖的包。 - contrib目录
一些用于操作zk的工具包。 - recipes目录
zk某些用法的代码示例
四、单机模式
ZooKeeper的安装包括单机模式安装，以及集群模式安装。
单机模式较简单，是指只部署一个zk进程，客户端直接与该zk进程进行通信。
在开发测试环境下，通过来说没有较多的物理资源，因此我们常使用单机模式。当然在单台物理机上也可以部署集群模式，但这会增加单台物理机的资源消耗。故在开发环境中，我们一般使用单机模式。
但是要注意，生产环境下不可用单机模式，这是由于无论从系统可靠性还是读写性能，单机模式都不能满足生产的需求。
4.1 运行配置
上面提到，conf目录下提供了配置的样例zoo_sample.cfg，要将zk运行起来，需要将其名称修改为zoo.cfg。
打开zoo.cfg，可以看到默认的一些配置。
- tickTime
时长单位为毫秒，为zk使用的基本时间度量单位。例如，1 * tickTime是客户端与zk服务端的心跳时间，2 * tickTime是客户端会话的超时时间。
tickTime的默认值为2000毫秒，更低的tickTime值可以更快地发现超时问题，但也会导致更高的网络流量（心跳消息）和更高的CPU使用率（会话的跟踪处理）。 - clientPort
zk服务进程监听的TCP端口，默认情况下，服务端会监听2181端口。 - dataDir
无默认配置，必须配置，用于配置存储快照文件的目录。如果没有配置dataLogDir，那么事务日志也会存储在此目录。
4.2 启动
在Windows环境下，直接双击zkServer.cmd即可。在Linux环境下，进入bin目录，执行命令
./zkServer.sh start这个命令使得zk服务进程在后台进行。如果想在前台中运行以便查看服务器进程的输出日志，可以通过以下命令运行：
./zkServer.sh start-foreground执行此命令，可以看到大量详细信息的输出，以便允许查看服务器发生了什么。
使用文本编辑器打开zkServer.cmd或者zkServer.sh文件，可以看到其会调用zkEnv.cmd或者zkEnv.sh脚本。zkEnv脚本的作用是设置zk运行的一些环境变量，例如配置文件的位置和名称等。
4.3 连接
如果是连接同一台主机上的zk进程，那么直接运行bin/目录下的zkCli.cmd（Windows环境下）或者zkCli.sh（Linux环境下），即可连接上zk。
直接执行zkCli.cmd或者zkCli.sh命令默认以主机号 127.0.0.1，端口号 2181 来连接zk，如果要连接不同机器上的zk，可以使用 -server 参数，例如：
bin/zkCli.sh -server 192.168.0.1:2181五、集群模式
单机模式的zk进程虽然便于开发与测试，但并不适合在生产环境使用。在生产环境下，我们需要使用集群模式来对zk进行部署。
注意
在集群模式下，建议至少部署3个zk进程，或者部署奇数个zk进程。如果只部署2个zk进程，当其中一个zk进程挂掉后，剩下的一个进程并不能构成一个quorum的大多数。因此，部署2个进程甚至比单机模式更不可靠，因为2个进程其中一个不可用的可能性比一个进程不可用的可能性还大。
5. 1 运行配置
在集群模式下，所有的zk进程可以使用相同的配置文件（是指各个zk进程部署在不同的机器上面），例如如下配置：
tickTime=2000
dataDir=/home/myname/zookeeper
clientPort=2181
initLimit=5
syncLimit=2
server.1=192.168.229.160:2888:3888
server.2=192.168.229.161:2888:3888
server.3=192.168.229.162:2888:3888- initLimit
ZooKeeper集群模式下包含多个zk进程，其中一个进程为leader，余下的进程为follower。
当follower最初与leader建立连接时，它们之间会传输相当多的数据，尤其是follower的数据落后leader很多。initLimit配置follower与leader之间建立连接后进行同步的最长时间。 - syncLimit
配置follower和leader之间发送消息，请求和应答的最大时间长度。 - tickTime
tickTime则是上述两个超时配置的基本单位，例如对于initLimit，其配置值为5，说明其超时时间为 2000ms * 5 = 10秒。 - server.id=host:port1:port2
其中id为一个数字，表示zk进程的id，这个id也是dataDir目录下myid文件的内容。
host是该zk进程所在的IP地址，port1表示follower和leader交换消息所使用的端口，port2表示选举leader所使用的端口。 - dataDir
其配置的含义跟单机模式下的含义类似，不同的是集群模式下还有一个myid文件。myid文件的内容只有一行，且内容只能为1 - 255之间的数字，这个数字亦即上面介绍server.id中的id，表示zk进程的id。
注意
如果仅为了测试部署集群模式而在同一台机器上部署zk进程，server.id=host:port1:port2配置中的port参数必须不同。但是，为了减少机器宕机的风险，强烈建议在部署集群模式时，将zk进程部署不同的物理机器上面。
5.2 启动
假如我们打算在三台不同的机器 192.168.229.160，192.168.229.161，192.168.229.162上各部署一个zk进程，以构成一个zk集群。
三个zk进程均使用相同的 zoo.cfg 配置：
tickTime=2000
dataDir=/home/myname/zookeeper
clientPort=2181
initLimit=5
syncLimit=2
server.1=192.168.229.160:2888:3888
server.2=192.168.229.161:2888:3888
server.3=192.168.229.162:2888:3888在三台机器dataDir目录（ /home/myname/zookeeper 目录）下，分别生成一个myid文件，其内容分别为1，2，3。然后分别在这三台机器上启动zk进程，这样我们便将zk集群启动了起来。
5.3 连接
可以使用以下命令来连接一个zk集群：
bin/zkCli.sh -server 192.168.229.160:2181,192.168.229.161:2181,192.168.229.162:2181成功连接后，可以看到如下输出：
2016-06-28 19:29:18,074 [myid:] - INFO [main:ZooKeeper@438] - Initiating client connection, connectString=192.168.229.160:2181,192.168.229.161:2181,192.168.229.162:2181 sessionTimeout=30000 watcher=org.apache.zookeeper.ZooKeeperMain$MyWatcher@770537e4
Welcome to ZooKeeper!
2016-06-28 19:29:18,146 [myid:] - INFO [main-SendThread(192.168.229.162:2181):ClientCnxn$SendThread@975] - Opening socket connection to server 192.168.229.162/192.168.229.162:2181. Will not attempt to authenticate using SASL (unknown error)
JLine support is enabled
2016-06-28 19:29:18,161 [myid:] - INFO [main-SendThread(192.168.229.162:2181):ClientCnxn$SendThread@852] - Socket connection established to 192.168.229.162/192.168.229.162:2181, initiating session
2016-06-28 19:29:18,199 [myid:] - INFO [main-SendThread(192.168.229.162:2181):ClientCnxn$SendThread@1235] - Session establishment complete on server 192.168.229.162/192.168.229.162:2181, sessionid = 0x3557c39d2810029, negotiated timeout = 30000
WATCHER::
WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null
[zk: 192.168.229.160:2181,192.168.229.161:2181,192.168.229.162:2181(CONNECTED) 0] 图2：客户端连接zk集群的输出日志
从日志输出可以看到，客户端连接的是192.168.229.162:2181进程（连接上哪台机器的zk进程是随机的），客户端已成功连接上zk集群。
参考资料
- http://zookeeper.apache.org/doc/trunk/zookeeperStarted.html
- http://zookeeper.apache.org/doc/trunk/zookeeperAdmin.html
- 《ZooKeeper分布式系统开发实战》课程，主讲人：玺感
- 《ZooKeeper分布式过程协同技术详解》，Flavio Junqueira等著，谢超等译
- 百度百科有关quorum的解释，http://baike.baidu.com/link?url=pqWrzgH-_VhMLnscR1iRTpPjovfyhxG-8Qs9HxGutiGi5bhnA_lX_pmabLQ-3MiDeigcHRFMYSbFg90RAYVAta
- 《Zookeeper 安装和配置》，http://coolxing.iteye.com/blog/1871009
ZooKeeper的客户端包括Java版本和C语言版本。使用Java版本连接zk的命令以下：
bin/zkCli.sh -server ip:port执行此命令，客户端成功连接上zk，会有类似以下的输出，其中，包括“Welcome to ZooKeeper!”的欢迎语，以及其他一些连接的信息等。
lihaodeMacBook-Pro:bin lihao$ ./zkCli.sh -server 127.0.0.1:2182
Connecting to 127.0.0.1:2182
2016-06-29 07:51:39,679 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:zookeeper.version=3.4.8--1, built on 02/06/2016 03:18 GMT
2016-06-29 07:51:39,682 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:host.name=192.168.31.107
2016-06-29 07:51:39,682 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:java.version=1.8.0_77
2016-06-29 07:51:39,684 [myid:] - INFO [main:Environment@100] - Client environment:java.vendor=Oracle Corporation
……
2016-06-29 07:51:39,686 [myid:] - INFO [main:ZooKeeper@438] - Initiating client connection, connectString=127.0.0.1:2182 sessionTimeout=30000 watcher=org.apache.zookeeper.ZooKeeperMain$MyWatcher@531d72ca
Welcome to ZooKeeper!
2016-06-29 07:51:39,715 [myid:] - INFO [main-SendThread(127.0.0.1:2182):ClientCnxn$SendThread@1032] - Opening socket connection to server 127.0.0.1/127.0.0.1:2182. Will not attempt to authenticate using SASL (unknown error)
JLine support is enabled
2016-06-29 07:51:39,797 [myid:] - INFO [main-SendThread(127.0.0.1:2182):ClientCnxn$SendThread@876] - Socket connection established to 127.0.0.1/127.0.0.1:2182, initiating session
[zk: 127.0.0.1:2182(CONNECTING) 0] 2016-06-29 07:51:39,830 [myid:] - INFO [main-SendThread(127.0.0.1:2182):ClientCnxn$SendThread@1299] - Session establishment complete on server 127.0.0.1/127.0.0.1:2182, sessionid = 0x155996605050000, negotiated timeout = 30000
WATCHER::
WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null连接成功后，便可以使用命令与zk服务进行交互。
help
help命令会输出zk支持的所有命令。
[zk: 127.0.0.1:2182(CONNECTED) 0] help
ZooKeeper -server host:port cmd args
stat path [watch]
set path data [version]
ls path [watch]
delquota [-n|-b] path
ls2 path [watch]
setAcl path acl
setquota -n|-b val path
history
redo cmdno
printwatches on|off
delete path [version]
sync path
listquota path
rmr path
get path [watch]
create [-s] [-e] path data acl
addauth scheme auth
quit
getAcl path
close
connect host:portls
查看指定路径下包含的节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] ls /
[zookeeper]create
创建一个节点，例如：
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3] create /zk mydata
Created /zk以上命令创建一个/zk节点，且其内容为 “myData”
get
显示指定路径下节点的信息，例如，我们检查一下上面的/zk节点最否创建成功
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] get /zk
mydata
cZxid = 0xb59
ctime = Thu Jun 30 11:13:24 CST 2016
mZxid = 0xb59
mtime = Thu Jun 30 11:13:24 CST 2016
pZxid = 0xb59
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 6
numChildren = 0可以看到/zk节点的内容为”myData”，且输出包含了znode的其他信息。有关各个字段的具体含义，请参见了本博客对znode的介绍。
set
设置节点的内容，例如：
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 6] set /zk "anotherData"
……
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 7] get /zk
"anotherData"
……delete
删除一个节点，例如：
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 8] delete /zk
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 9] get /zk
Node does not exist: /zk以上就是zk客户端最常用的几个命令，从这几个命令我们也可以看到zk提供的API设计的简单。
四字母命令
ZooKeeper提供了多个由4个字母构成的命令，可以使用nc或者telnet来使用这些命令。例如：
telnet 127.0.0.1 2181成功连接zk后，输入conf
会看到以下输出
clientPort=2181
dataDir=D:Softzookeeper-3.4.6dataversion-2
dataLogDir=D:Softzookeeper-3.4.6dataversion-2
tickTime=2000
maxClientCnxns=60
minSessionTimeout=4000
maxSessionTimeout=40000
serverId=0或者使用nc来向zk发送4字母命令，例如：
echo conf | nc 192.168.229.161 2181- 1
其他常用的四字母命令如下表格所示：
表格：ZooKeeper提供的四字母命令
| 命令 | 描述 |
|---|---|
| conf | zk服务配置的详细信息 |
| stat | 客户端与zk连接的简要信息 |
| srvr | zk服务的详细信息 |
| cons | 客户端与zk连接的详细信息 |
| mntr | zk服务目前的性能状况 |
| wchs | watch的简要信息 |
| wchc | watch的详细信息，客户端 -> watch的映射，线上环境要小心使用 |
| wchp | watch的详细信息, znode -> 客户端的映射，线上环境要小心使用 |
例如，mntr 命令的输出：
echo mntr | nc 192.168.229.161 2181
zk_version 3.4.6-1569965, built on 02/20/2014 09:09 GMT
zk_avg_latency 0
zk_max_latency 565
zk_min_latency 0
zk_packets_received 95353
zk_packets_sent 95713
zk_num_alive_connections 3
zk_outstanding_requests 0
zk_server_state leader
zk_znode_count 20
zk_watch_count 12
zk_ephemerals_count 9
zk_approximate_data_size 1465
zk_open_file_descriptor_count 37
zk_max_file_descriptor_count 65535
zk_followers 2 - 只有leader进程才有此项输出
zk_synced_followers 2 - 只有leader进程才有此项输出
zk_pending_syncs 0 - 只有leader进程才有此项输出