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2- title : ZooKeeper
2+ title : ZooKeeper 高级篇
33date : 2018/07/10
44categories :
55- 分布式
88- rpc
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11- # ZooKeeper
11+ # ZooKeeper 高级篇
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1313> ZooKeeper 是一个分布式应用协调系统，已经用到了许多分布式项目中，用来完成统一命名服务、状态同步服务、集群管理、分布式应用配置项的管理等工作。
14+ >
15+ > 本文侧重于总结 ZooKeeper 工作原理。
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1517<!-- TOC depthFrom:2 depthTo:3 -->
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1719- [ 1. 概述] ( #1-概述 )
1820 - [ 1.1. ZooKeeper 是什么？] ( #11-zookeeper-是什么 )
1921 - [ 1.2. ZooKeeper 提供了什么？] ( #12-zookeeper-提供了什么 )
2022 - [ 1.3. Zookeeper 的特性] ( #13-zookeeper-的特性 )
21- - [ 工作原理] ( #工作原理 )
22- - [ Server 工作状态] ( #server-工作状态 )
23+ - [ 1.4. 工作原理] ( #14- 工作原理 )
24+ - [ 1.5. Server 工作状态] ( #15- server-工作状态 )
2325- [ 2. 文件系统] ( #2-文件系统 )
2426 - [ 2.1. znode 类型] ( #21-znode-类型 )
2527- [ 3. 通知机制] ( #3-通知机制 )
@@ -29,12 +31,12 @@ tags:
2931 - [ 4.3. 集群管理（Group Membership）] ( #43-集群管理group-membership )
3032 - [ 4.4. 分布式锁] ( #44-分布式锁 )
3133 - [ 4.5. 队列管理] ( #45-队列管理 )
32- - [ 复制] ( #复制 )
33- - [ 选举流程] ( #选举流程 )
34- - [ 同步流程] ( #同步流程 )
35- - [ 5 . 资源] ( #5 -资源 )
36- - [ 5 .1. 官方资源] ( #51 -官方资源 )
37- - [ 5 .2. 文章] ( #52 -文章 )
34+ - [ 5. 复制] ( #5- 复制 )
35+ - [ 6. 选举流程] ( #6- 选举流程 )
36+ - [ 7. 同步流程] ( #7- 同步流程 )
37+ - [ 8 . 资源] ( #8 -资源 )
38+ - [ 8 .1. 官方资源] ( #81 -官方资源 )
39+ - [ 8 .2. 文章] ( #82 -文章 )
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3941<!-- /TOC -->
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@@ -62,13 +64,13 @@ ZooKeeper 作为一个分布式的服务框架，主要用来解决分布式集
6264- 原子性：更新只能成功或者失败，没有中间状态。
6365- 顺序性：包括全局有序和偏序两种：全局有序是指如果在一台服务器上消息 a 在消息 b 前发布，则在所有 Server 上消息 a 都将在消息 b 前被发布；偏序是指如果一个消息 b 在消息 a 后被同一个发送者发布，a 必将排在 b 前面。
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65- ### 工作原理
67+ ### 1.4. 工作原理
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6769ZooKeeper 的核心是原子广播，这个机制保证了各个 Server 之间的同步。实现这个机制的协议叫做 Zab 协议。Zab 协议有两种模式，它们分别是恢复模式（选主）和广播模式（同步）。当服务启动或者在领导者崩溃后，Zab 就进入了恢复模式，当领导者被选举出来，且大多数 Server 完成了和 leader 的状态同步以后，恢复模式就结束了。状态同步保证了 leader 和 Server 具有相同的系统状态。
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6971为了保证事务的顺序一致性，ZooKeeper 采用了递增的事务 id 号（zxid）来标识事务。所有的提议（proposal）都在被提出的时候加上了 zxid。实现中 zxid 是一个 64 位的数字，它高 32 位是 epoch 用来标识 leader 关系是否改变，每次一个 leader 被选出来，它都会有一个新的 epoch，标识当前属于那个 leader 的统治时期。低 32 位用于递增计数。
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71- ### Server 工作状态
73+ ### 1.5. Server 工作状态
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7375每个 Server 在工作过程中有三种状态：
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@@ -164,7 +166,7 @@ ZooKeeper 可以处理两种类型的队列：
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165167创建一个父目录 /synchronizing，每个成员都监控标志（Set Watch）位目录 /synchronizing/start 是否存在，然后每个成员都加入这个队列，加入队列的方式就是创建 /synchronizing/member_i 的临时目录节点，然后每个成员获取 / synchronizing 目录的所有目录节点，也就是 member_i。判断 i 的值是否已经是成员的个数，如果小于成员个数等待 /synchronizing/start 的出现，如果已经相等就创建 /synchronizing/start。
166168
167- ## 复制
169+ ## 5. 复制
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169171ZooKeeper 作为一个集群提供一致的数据服务，自然，它要在所有机器间做数据复制。
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@@ -175,7 +177,7 @@ ZooKeeper 作为一个集群提供一致的数据服务，自然，它要在所
175177
176178对 ZooKeeper 来说，它采用的方式是写任意。通过增加机器，它的读吞吐能力和响应能力扩展性非常好，而写，随着机器的增多吞吐能力肯定下降（这也是它建立 observer 的原因），而响应能力则取决于具体实现方式，是延迟复制保持最终一致性，还是立即复制快速响应。
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178- ## 选举流程
180+ ## 6. 选举流程
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180182选举状态：
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@@ -198,7 +200,7 @@ ZooKeeper 选举流程基于 Paxos 算法。
198200
199201述 Leader 选择过程中的状态变化，这是假设全部实例中均没有数据，假设服务器启动顺序分别为：A,B,C。
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201- ## 同步流程
203+ ## 7. 同步流程
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203205选完 Leader 以后，zk 就进入状态同步过程。
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@@ -208,13 +210,13 @@ ZooKeeper 选举流程基于 Paxos 算法。
2082104 . 完成同步后通知 follower 已经成为 uptodate 状态；
2092115 . Follower 收到 uptodate 消息后，又可以重新接受 client 的请求进行服务了。
210212
211- ## 5 . 资源
213+ ## 8 . 资源
212214
213- ### 5 .1. 官方资源
215+ ### 8 .1. 官方资源
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215217| [ 官网] ( http://zookeeper.apache.org/ ) | [ 官网文档] ( https://cwiki.apache.org/confluence/display/ZOOKEEPER ) | [ Github] ( https://github.com/apache/zookeeper ) |
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217- ### 5 .2. 文章
219+ ### 8 .2. 文章
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219221[ 分布式服务框架 ZooKeeper -- 管理分布式环境中的数据] ( https://www.ibm.com/developerworks/cn/opensource/os-cn-zookeeper/index.html )
220222[ ZooKeeper 的功能以及工作原理] ( https://www.cnblogs.com/felixzh/p/5869212.html )
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