zookeeper简介及集群搭建步骤

1、zookeeper概念

zookeeper是一个分布式协调服务
zookeeper是为别的分布式程序服务的
zookeeper本身就是一个分布式程序（只要半数以上节点存活，zookeeper就能正常服务。）
zookeeper的服务范围：主从协调、服务器节点动态上下线、统一配置管理、分布式共享锁、统一名称服务……
zookeeper底层其实只提供了两个功能：

　　　　　a.管理（存储、读取）用户程序提交的数据

　　　　　b.为用户程序提交数据节点监听服务

2、zookeeper集群机制

半数机制：zookeeper集群适合搭建在奇数台机器上, 集群中半数以上机器存活，集群可用。

3、zookeeper特性

Zookeeper：一个leader，多个follower组成的集群
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
分布式读写，更新请求转发，由leader实施
更新请求顺序进行，来自同一个client的更新请求按其发送顺序依次执行
数据更新原子性，一次数据更新要么成功，要么失败
实时性，在一定时间范围内，client能读到最新数据

4、zookeeper数据结构

层次化的目录结构，命名符合常规文件系统规范(见下图)

每个节点在zookeeper中叫做Znode,并且其有一个唯一的路径标识

节点Znode可以包含数据和子节点（但是EPHEMERAL类型的节点不能有子节点）

客户端应用可以在节点上设置监视器

节点类型：

　　　　　　1、Znode有两种类型：

　　　　　　　　短暂（ephemeral）（断开连接自己删除）

　　　　　　　　持久（persistent）（断开连接不删除）

　　　　　　2、Znode有四种形式的目录节点（默认是persistent ）

　　　　　　　　PERSISTENT

　　　　　　　　PERSISTENT_SEQUENTIAL（持久序列/test0000000019 ）

　　　　　　　　EPHEMERAL

　　　　　　　　EPHEMERAL_SEQUENTIAL

　　　　　　3、创建znode时设置顺序标识，znode名称后会附加一个值，顺序号是一个单调递增的计数器，由父节点维护

　　　　　　4、在分布式系统中，顺序号可以被用于为所有的事件进行全局排序，这样客户端可以通过顺序号推断事件的顺序

5、zookeeper原理及内部选举机制

原理：zookeeper在配置文件中并没有指定master和slave，但是，zookeeper在工作时，只有一个节点为leader，其余节点为follower，leader是通过内部的选举机制临时产生的。

选举机制：（两种情况）

（1）全新集群paxos

假设有五台服务器组成的zookeeper集群,它们的id从1-5,同时它们都是最新启动的,也就是没有历史数据,在存放数据量这一点上,都是一样的.假设这些服务器依序启动,来看看会发生什么.
　　1) 服务器1启动,此时只有它一台服务器启动了,它发出去的报没有任何响应,所以它的选举状态一直是LOOKING状态
　　2) 服务器2启动,它与最开始启动的服务器1进行通信,互相交换自己的选举结果,由于两者都没有历史数据,所以id值较大的服务器2胜出,但是由于没有达到超过半数以上的服务器都同意选举它(这个例子中的半数以上是3),所以服务器1,2还是继续保持LOOKING状态.
　　3) 服务器3启动,根据前面的理论分析,服务器3成为服务器1,2,3中的老大,而与上面不同的是,此时有三台服务器选举了它,所以它成为了这次选举的leader.
　　4) 服务器4启动,根据前面的分析,理论上服务器4应该是服务器1,2,3,4中最大的,但是由于前面已经有半数以上的服务器选举了服务器3,所以它只能接收当小弟的命了.
　　5) 服务器5启动,同4一样,当小弟.

（2）非全新集群（数据恢复）

初始化的时候，是按照上述的说明进行选举的，但是当zookeeper运行了一段时间之后，有机器down掉，重新选举时，选举过程就相对复杂了，需要加入数据id、leader id和逻辑时钟　

数据id：数据新的id就大，数据每次更新都会更新id。

Leader id：就是我们配置的myid中的值，每个机器一个。

逻辑时钟：这个值从0开始递增,每次选举对应一个值,也就是说: 如果在同一次选举中,那么这个值应该是一致的；逻辑时钟值越大,说明这一次选举leader的进程更新.

选举的标准就变成：

　　1、逻辑时钟小的选举结果被忽略，重新投票

　2、统一逻辑时钟后，数据id大的胜出

　　3、数据id相同的情况下，leader id大的胜出，根据这个规则选出leader。

6、zookeeper集群搭建

1.准备三台机器，分别安装JDK1.8;

2.下载zookeeper

http://zookeeper.apache.org/releases.html

3. 解压 tar -zxvf /usr/local/zookeeper-3.4.13.tar.gz

4 .配置zookeeper环境变量

目的：每次启动服务就不需要定位到Zookeeper的bin目录了

vi /etc/profile

 在最后加上：

#zookeeper
export ZK_HOME=/usr/local/zookeeper-3.4.11
export PATH=$ZK_HOME/bin:$PATH

 

  刷新环境变量：
    source /etc/profile

5 配置zookeeper的配置文件

   进入zookeeper的conf目录，修改配置文件名   
       
       cp zoo_sample.cfg zoo.cfg

   打开：zoo.cfg

tickTime=2000
dataDir=/usr/local/zk/data
dataLogDir=/usr/local/zk/dataLog        
clientPort=2181

server.0=192.168.192.128:2888:3888
server.1=192.168.192.129:2888:3888
server.2=192.168.192.130:2888:3888

说明：

server.X=A:B:C

X-代表服务器编号

A-代表ip

B和C-代表端口，这个端口用来系统之间通信

7.根据dataDir进行X的配置

    创建dataDir目录data，并且在data文件夹下面创建一个文件，叫myid，并且在文件里写入server.X对应的X

8.修改防火墙

  [root@localhost zookeeper-3.4.11]# firewall-cmd --zone=public --add-port=2888/tcp --permanent
  success
  [root@localhost zookeeper-3.4.11]# firewall-cmd --zone=public --add-port=3888/tcp --permanent
  success
  [root@localhost zookeeper-3.4.11]# systemctl restart firewalld

9.启动

  ./zkServer.sh start

10．查看状态

    ./zkServer.sh status

另：机器的免密登录与防火墙

设置映射文件：

　　　　　　vi /etc/hosts

192.168.192.128 hadoop1
192.168.192.129 hadoop2
192.168.192.130 hadoop3

设置三个机器的本机免密登录（三台机器配置一样）：

　　　　　　ssh-keygen -t rsa ---一直回车即可

　　　　　　cd /root/.ssh/ ---生成了公钥和私钥

　　　　　　cat id_rsa.pub >> authorized_keys ---将公钥追加到授权文件中

　　　　　　more authorized_keys ---可以查看到里面追加的公钥

　　　　　　ssh hadoop1

配置两两之间的免密登录：

　　　　　　将hadoop1中的公钥复制到hadoop2中ssh-copy-id -i hadoop2 验证一下：ssh hadoop2

　　　　　将hadoop3中的公钥复制到hadoop2中ssh-copy-id -i hadoop2　　　验证一下：ssh hadoop2

　　　　　　这样hadoop2中的授权文件就有三个机器的公钥，再把hadoop2中的授权文件复制给hadoop1和hadoop3

　　　　　　scp /root/.ssh/authorized_keys hadoop1:/root/.ssh/

　　　　　　cp /root/.ssh/authorized_keys hadoop3:/root/.ssh/

将三台机器的防火墙关闭掉

service iptables stop ，

查看防火墙

service iptables status

zookeeper简介及集群搭建步骤

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