4.ZK集群搭建&选举机制&数据同步机制

目录

• 集群
  • 集群角色
  • 集群搭建
  • 停止单机zk
  • 创建四个文件夹（四个节点，实际应该是多台服务器）
  • 创建myid文件
  • 创建四个zoo.cfg
  • 每个cfg配置内容
    • 公共配置
    • 不同配置
    • 说明
    • 查看
  • 连接集群
  • shell命令连接
• 选举策略
  • 集群初始化选举流程
    • 前提
    • 假设
  • Leader崩溃选举策略
    • 选举触发机制
    • 策略
• 数据同步机制

集群

集群角色

• Leader:处理集群的所有事务请求，集群中只有一个Leader
• Follower:只能处理读请求，参与Leader选举
• Observer:只能处理读请求，提升集群读的性能，不能参与Leader选举

集群搭建

停止单机zk

创建四个文件夹（四个节点，实际应该是多台服务器）

/usr/local/zookeeperDataDir/zk2181
/usr/local/zookeeperDataDir/zk2182
/usr/local/zookeeperDataDir/zk2183
/usr/local/zookeeperDataDir/zk2184

创建myid文件

每个文件夹创建一个myid文件，里面只有一个数字，不可重复,要和下方server.*配置一致

创建四个zoo.cfg

在conf文件夹下创建 zoo2181.cfg zoo2182.cfg zoo2183.cfg zoo2184.cfg

每个cfg配置内容

公共配置

tickTime=2000
initLimit=10
syncLimit=5
extendedTypesEnabled=true
server.0=192.168.0.104:2281:2381
server.1=192.168.0.104:2282:2382
server.2=192.168.0.104:2283:2383
server.3=192.168.0.104:2284:2384:Observer

不同配置

dataDir=/usr/local/zookeeperDataDir/zk2181
dataLogDir=/usr/local/zookeeperDataDir/zk2181/log
clientPort=2181
#修改dataDir和dataLogDirzk218*以及clientPort

说明

• 2181端口是给客户端使用的

• server.myid=服务器ip:zk间数据通讯端口:选举端口:Observer （可选）

  Observer为观察者节点，可选配

查看

status查看每个节点的模式

./zkServer.sh status  ../conf/zoo218*.cfg
#可知道哪些Leader、Follower、Observer 分别是哪些

连接集群

shell命令连接

./zkCli.sh -server 192.168.0.104:2181,192.168.0.104:2182,192.168.0.104:2183,192.168.0.104:2184

选举策略

myid:每个节点配置的唯一序号

zXid:每个节点的事务id，每次进行增删改都会加

集群初始化选举流程

前提

• 初始化选举，没有任何数据，zXid必然都是0；
• zookeeper通过zoo.cfg文件中service.*配置数量来确定一共有几个参与投票节点(Observer节点除外)

假设

有三个节点 A,B,C ，对应三个myid为 1,2,3

• A节点启动，发现在已经运行的zookeeper中myid自己最大，A投票给A
• 判断当前自己的投票数是否过半（此时一共三个节点参与选举，A才得一票，未过半，继续）
• B节点启动，发现已经运行的zookeeper中myid自己最大(B和A比较)，B投票给B，并且A也投票给B
• 判断当前自己的投票数是否过半（此时一共三个节点参与选举，B得两票，已过半，Leader已选出）
• C节点启动，发现已经有Leader了，自己变为Follower

Leader崩溃选举策略

选举触发机制

Leader定期通过socket向Follower发送ping命令(没有内容的socket),Follower会定期去socket中查询ping命令，如果Leader崩溃，Follower则无法检测到，此时Follower将由“Follower”->"Looking"状态，进行选举

策略

逻辑和初始化选举流程一致，只不过在对比时，多了一个比较zXid,zXid越大的，说明数据越完整

zXid 最大的>myId最大的

数据同步机制

1. 客户端向节点写数据
2. 如果客户端连接的是Follower节点，Follower会将数据转交给Leader去操作
3. Leader把数据写到自己的数据文件中，并给自己返回一个ACK
4. Leader把数据发送给Follower
5. Follower将数据写到本地数据文件，并给Leader返回ACK
6. Leader收到过半的Follower的ACK后，自己执行Commit，将数据文件中数据写入到内存，并向Follower广播发送Commit命令
7. Follower收到后执行Commit，将数据文件中数据写入到内存
8. Commit后，其他客户端就可以访问到此数据