ZooKeeper是一个分布式应用所设计的 开源协调服务 。他可以为用户提供同步、配置管理、分组和命名等服务。

简介

1、ZooKeeper的设计目标

• (1)简单化: 允许分布式的进程通过共享体系的命名空间来进行协调，这个命名空间的组织 与标准的文件体统非常的相似，它是由一些数据寄存器组成的。只能 用在大型的、分布式的系统中。
• (2)健壮性 : 只要大部分的服务器可用，那么ZooKeeper服务就可用。
• (3) 有序性
• (4) 速度优势 : 当读取主要负载尤其快, 当读取工作比写工作更多的时候，它执行的性能会更好。

2、数据模型和层次命名空间

Zookeeper中的每一个节点是都通过路径来识别的。树形的结构。

3、ZooKeeper中的节点和临时的节点

• 每一个节点 还拥有自身的一些信息
• 使用Znode来表示所讨论的ZooKeeper节点
• Znode维护者数据、ACL、时间戳等包含 信息的数据结构

4、ZooKeeper的应用

ZooKeeper应用于大量的工业程序中。可以用于消息代理的协调和故障恢复服务。 可以管理上千的总联机程序和信息控制系统 ; 还可用于获取服务并恢复错误故障。

安装和配置

1、集群安装

• 安装的前提是java的环境;

• 在 /etc/profile文件中进行配置

  #Set ZooKeeper Enviroment

  export ZOOKEEPER_HOME=/…………

  export PATH = $$ PATH : $ZOOKEEPER_HOME/bin:$ZOOKEEPER_HOME/conf

• 在conf文件夹下创建一个zoo.cnf文件，内容如下:

  tickTime=2000

  dataDir = /var/zookeeper

  clientPort=2181

2、配置ZooKeeper

• 最低配置

  clientport dataDir tickDir

• 高级配置

  dataLogDir maxClientCnxns min/maxSession Timeout

• 集群配置

  initLimit syncLimit

3、运行ZooKeeper

• 单机模式 zkServer.sh start
• 集群/伪集群 重复命令

4、四字命令 （进行交互）

• conf 服务配置的详细信息
• cons 列出连接到服务器的所有客户端的详细连接/ 会话信息
• dump 列出未经处理的会话和临时节点
• envi 输出关于服务环境的详细信息
• reqs 列出未经处理的请求
• ruok 测试服务是否处于正确的状态
• wchs 列出服务器watch的详细信息

5、ZooKeeper命令行工具

• 成功启动服务后，输入下述的命令，连接 ZooKeeper服务:

  zkCli.sh -server xx.xx.xx.xx:xxxx

  连接成功后屏幕会输出Welcome ZooKeeper 等信息

简单操作

1、命令的简单操作步骤

• ls 查看 ZooKeeper所包含的内容
• 创建新的Znde 使用create /zk myData
• get data进行查看
• set data对其关联的字符进行设置
• delete 对其进行删除
• sync 等待要被传送的数据
• exists 测试本地是否存在目标节点

2、API的简单使用

• 共包含5个包
• 如果要使用ZooKeeper服务，必须创建一个实例
• 客户端和ZooKeeper服务建立连接，ZooKeeper系统将此链接回话分配一个ID值，通过发送心跳来维持会话的链接。 客户端可进行调用API

特性

1、数据模型

1、Znode

• 每一个子节点对应这一个Znode。维护这一个属性结构，包含数据的版本号，时间戳等的状态信息。

• Znode是客户端要访问的主要实体类，其特征:

  watches 数据访问 临时节点 顺时节点

2、ZooKeeper中的时间(有多种记录时间的形式)

• Zxid
• 版本号

3、节点属性结构

2、会话及状态

• 客户端会通过句柄为ZooKeeper 服务建立一个会话，客户端将尝试连接一个服务器，如果成功，他的状态改变为connected

3、ZooKeeper Watches

• ZooKeeper可以为所有的读操作设置watch 。这些读操作包括: exists() getChildren() getData()
• watch事件是一次性触发器，并且只有在数据发生改变时，watch时间才能会被发给客户端。
• ZooKeeper所管理的watch可以分为两类:一类是数据; 另一类是孩子watch。getData()和exists负责设置数据watch , getChildren()负责设置孩子watch

4、ZooKeeper ACL

• ZooKeeper使用ACL来对Znode进行访问控制。ACL的实现和UNIX文件访问许可非常相似：他使用许可位来对一个节点的不同操作进行允许或禁止的权限控制。 和标准的UNIX许可不同的是ZooKeeper节点有user(文件拥有者)，group,world三种标准模式，并且没有节点所有者的概念。

• 一个ACL和一个ZooKeeper几点相对应，父节点的ACL和孩子节点的ACL是相互独立的。ACL不能被孩子ACL所继承。 两个所用的权限没有任何的关系。

• ZooKeeper ACL 的使用依赖于验证，支持以下的几种验证模式：

  world :代表某一个特定的用户

  auth : 代表已经通过验证的用户

  digest : 通过用户名密码进行验证

  ip : 通过客户端IP 进行验证

5、一致性保证

ZooKeeper是一种高性能、可扩展的服务。 读写的速度特别的快，并且读的速度比写的更快，在读的操作的时候，ZooKeeper依然能够为旧的数据提供服务。

提供的一致性保证:

• 顺序一致性
• 原子性
• 单系统镜像
• 可靠性
• 实时性

Leader选举

所有的服务(可以理解为服务器)中选举出一个Leader， 然后让这个Leader来负责管理集群。当Leader出现故障是，ZooKeeper能够快速的在其他的中选出下一个Leader。

ZooKeeper锁服务

完全分部的锁是全局同步的。

小结

是Hadoop集群管理中一个必不可少的模块，他主要用来控制集群中的数据，如管理Hadoop集群中NameNode，以及HBase中的Master Election 、 Server之间的状态同步。