ZooKeeper学习笔记(一): 快速入门,ZooKeeper是什么能用来做什么

入门

ZooKeeper工作机制

Zookepper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,他负责储存和管理大家都关心的数据,然后接手观察者的注册,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作出相应的反应
ZooKeeper=文件系统+通知机制

ZooKeeper特点

1. Zookepper集群: 一个领导者(Leader), 多个跟随者(Follower)组成的集群.
2. 集群中只要有半数以上的节点存活,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都保存着相同的一份数据副本,Client无论链接到那个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执行.
5. 数据更新原子性,一次数据更新要么成功,要么失败.
6. 实时行,在一定时间范围内,Client能读到最新的数据

数据结构

ZooKeeper数据模型的结构和Unix文件系统很类似,整体上可以看作是一颗树,每一个节点称作一个ZNode. 每一个ZNode默认能够储存1MB的数据,每一个ZNode都可以通过其路径唯一标识

所以因为能够存储的内容是有限的,导致没有办法存储大量的数据

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限, 软负载均衡等等.

• 统一命名服务

  在分布式环境下,经常需要对应用或者服务进行统一命名,便于识别.

  例如: IP不容易记住,而域名容易记住.比如有一个域名叫做www.azang.com但是这下面有很多个不同IP的服务器,但不同的请求访问这个域名的时候,ZooKeeper可以对这些请求进行分配.(这一点也可以使用nginx来实现)

• 统一配置管理

  • 分布式环境下,配置文件同步非常常见
    1. 一般要求要求一个集群中,所有节点的配置信息是一致的,比如Kafka集群.
    2. 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
    1. 可将配置信息写入ZooKeeper上的一个Znode.
    2. 各个客户端服务器监听这个Znode.

• 统一集群管理

  • 分布式环境中,实时掌握每一个节点的状态是必要的.
    1. 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
    1. 可将节点信息写入ZooKeeper上的一个Znode.
    2. 监听这个ZNode可获取他的实时状态变化.

• 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. 服务器启动时去ZooKeeper注册信息(创建的都是临时节点)
  2. 客户端从ZooKeeper获取到当前在线服务器列表,并且注册监听
  3. 服务器节点下线并通知ZooKeeper
  4. ZooKeeper通知客户端服务器节点下线时间
  5. 客户端重新去ZooKeeper获取服务器列表并注册监听

• 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区处理最新的客户端请求(这个功能nginx也可以实现,在业务中根据不同的业务需求来使用不同的中间件)

  举例子:

  ZooKeeperService /service/某服务

  • 192.168.100.1 访问数30
  • 192.168.100.2 访问数20
  • 192.168.100.3 访问数10

  但有一个新的请求来的时候访问某服务的时候,则ZooKeeper会让192.168.100.3 去处理访问,因为他的访问数最少