Zookeeper配置文件详解和数据模型

摘自:http://www.ibm.com/developerworks/cn/opensource/os-cn-zookeeper/#icomments,更多内容参考原文

安装和配置详解

本文介绍的 Zookeeper 是以 3.2.2 这个稳定版本为基础,最新的版本可以通过官网 http://hadoop.apache.org/zookeeper/来获取,Zookeeper 的安装非常简单,下面将从单机模式和集群模式两个方面介绍 Zookeeper 的安装和配置。

单机模式
单机安装非常简单,只要获取到 Zookeeper 的压缩包并解压到某个目录如:/home/zookeeper-3.2.2 下,Zookeeper 的启动脚本在 bin 目录下,Linux 下的启动脚本是 zkServer.sh,在 3.2.2 这个版本 Zookeeper 没有提供 windows 下的启动脚本,所以要想在 windows 下启动 Zookeeper 要自己手工写一个,如清单 1 所示:

清单 1. Windows 下 Zookeeper 启动脚本

setlocal 
set ZOOCFGDIR=%~dp0%..\conf 
set ZOO_LOG_DIR=%~dp0%.. 
set ZOO_LOG4J_PROP=INFO,CONSOLE 
set CLASSPATH=%ZOOCFGDIR% 

set CLASSPATH=%~dp0..\*;%~dp0..\lib\*;%CLASSPATH% 
set CLASSPATH=%~dp0..\build\classes;%~dp0..\build\lib\*;%CLASSPATH% 
set ZOOCFG=%ZOOCFGDIR%\zoo.cfg 
set ZOOMAIN=org.apache.zookeeper.server.ZooKeeperServerMain 
java "-Dzookeeper.log.dir=%ZOO_LOG_DIR%" "-Dzookeeper.root.logger=%ZOO_LOG4J_PROP%" 
-cp "%CLASSPATH%" %ZOOMAIN% "%ZOOCFG%" %* 
endlocal

在你执行启动脚本之前,还有几个基本的配置项需要配置一下,Zookeeper 的配置文件在 conf 目录下,这个目录下有 zoo_sample.cfg 和 log4j.properties,你需要做的就是将 zoo_sample.cfg 改名为 zoo.cfg,因为 Zookeeper 在启动时会找这个文件作为默认配置文件。

下面详细介绍一下,这个配置文件中各个配置项的意义。

tickTime=2000 
dataDir=D:/devtools/zookeeper-3.2.2/build 
clientPort=2181
  • tickTime:这个时间是作为 Zookeeper 服务器之间或客户端与服务器之间维持心跳的时间间隔,也就是每个 tickTime时间就会发送一个心跳。

  • dataDir:顾名思义就是 Zookeeper 保存数据的目录,默认情况下,Zookeeper 将写数据的日志文件也保存在这个目录里。

  • clientPort:这个端口就是客户端连接 Zookeeper 服务器的端口,Zookeeper 会监听这个端口,接受客户端的访问请求。

当这些配置项配置好后,你现在就可以启动 Zookeeper 了,启动后要检查 Zookeeper 是否已经在服务,可以通过 netstat – ano 命令查看是否有你配置的 clientPort 端口号在监听服务。

集群模式

Zookeeper 不仅可以单机提供服务,同时也支持多机组成集群来提供服务。实际上 Zookeeper 还支持另外一种伪集群的方式,也就是可以在一台物理机上运行多个 Zookeeper 实例,下面将介绍集群模式的安装和配置。

Zookeeper 的集群模式的安装和配置也不是很复杂,所要做的就是增加几个配置项。集群模式除了上面的三个配置项还要增加下面几个配置项:

initLimit=5 
syncLimit=2 
server.1=192.168.211.1:2888:3888 
server.2=192.168.211.2:2888:3888
  • initLimit:这个配置项是用来配置 Zookeeper 接受客户端(这里所说的客户端不是用户连接 Zookeeper服务器的客户端,而是 Zookeeper 服务器集群中连接到 Leader 的 Follower服务器)初始化连接时最长能忍受多少个心跳时间间隔数。当已经超过 10 个心跳的时间(也就是 tickTime)长度后 Zookeeper服务器还没有收到客户端的返回信息,那么表明这个客户端连接失败。总的时间长度就是 5*2000=10 秒

  • syncLimit:这个配置项标识 Leader 与 Follower 之间发送消息,请求和应答时间长度,最长不能超过多少个tickTime 的时间长度,总的时间长度就是 2*2000=4 秒

  • server.A=B:C:D:其中 A 是一个数字,表示这个是第几号服务器;B 是这个服务器的 ip 地址;C表示的是这个服务器与集群中的 Leader 服务器交换信息的端口;D 表示的是万一集群中的 Leader服务器挂了,需要一个端口来重新进行选举,选出一个新的Leader,而这个端口就是用来执行选举时服务器相互通信的端口。如果是伪集群的配置方式,由于 B 都是一样,所以不同的 Zookeeper实例通信端口号不能一样,所以要给它们分配不同的端口号。

除了修改 zoo.cfg 配置文件,集群模式下还要配置一个文件 myid,这个文件在 dataDir 目录下,这个文件里面就有一个数据就是 A 的值,Zookeeper 启动时会读取这个文件,拿到里面的数据与 zoo.cfg 里面的配置信息比较从而判断到底是那个 server。

数据模型

Zookeeper 会维护一个具有层次关系的数据结构,它非常类似于一个标准的文件系统,如图 1 所示:

图 1 Zookeeper 数据结构

图 1 Zookeeper 数据结构

Zookeeper 这种数据结构有如下这些特点:

  1. 每个子目录项如 NameService 都被称作为 znode,这个 znode 是被它所在的路径唯一标识,如 Server1 这个znode 的标识为 /NameService/Server1

  2. znode 可以有子节点目录,并且每个 znode 可以存储数据,注意 EPHEMERAL 类型的目录节点不能有子节点目录

  3. znode 是有版本的,每个 znode 中存储的数据可以有多个版本,也就是一个访问路径中可以存储多份数据

  4. znode 可以是临时节点,一旦创建这个 znode 的客户端与服务器失去联系,这个 znode 也将自动删除,Zookeeper的客户端和服务器通信采用长连接方式,每个客户端和服务器通过心跳来保持连接,这个连接状态称为 session,如果 znode是临时节点,这个 session 失效,znode 也就删除了

  5. znode 的目录名可以自动编号,如 App1 已经存在,再创建的话,将会自动命名为 App2

  6. znode 可以被监控,包括这个目录节点中存储的数据的修改,子节点目录的变化等,一旦变化可以通知设置监控的客户端,这个是Zookeeper 的核心特性,Zookeeper 的很多功能都是基于这个特性实现的,后面在典型的应用场景中会有实例介绍

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