1、ZooKeeper分布式应用的协调器主要内容 ZooKeeper的数据模型 ZooKeeper的数据读写机制 ZooKeeper的使用方法为什么需要ZooKeeper?大部分分布式应用需要一个主控、协调器或控制器来管理物理分布的子进程(如资源、任务分配等)目前,大部分应用需要开发私有的协调程序,缺乏一个通用的机制 协调程序的反复编写浪费,且难以形成通用、伸缩性好的协调器 ZooKeeper:提供通用的分布式锁服务,用以协调分布式应用(如,为HBase提供服务)ZooKeeper的数据模型 层次化目录结构 命名符合常规文件系统规范,不能包含/节点Znode可以包含数据与子 节点 客户端应用可在节
2、点上设置 监视器 节点数据不支持部分读写,而是一次性完整读写 临时性节点节点创建属性 临时性节点 创建的节点不是持久节点 一旦与客户端的会话结束,节点自动删除 Sequence 创建节点时,编号自动加1 例如x-1,x-2,s-3,x-4等ZooKeeper的读写机制 ZooKeeper是一个由多个Server组成的集群 一个Leader,多个Follower 每个Server都保存了一份数据副本 全局数据一致 分布式读写 更新请求转发,由Leader实施使用ZooKeeper的约定 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依次执行 数据更新原子性 一次数据更新要么成功,
3、要么失败。不存在部分数据写入成功或失败的情况 全局唯一数据视图 Client无论连接哪个Server,数据视图都是一致的 实时性 在一定时间范围内,Client能读到最新数据ZooKeeper的APIString create(path,data,acl,flags)void delete(path,expectedVersion)Stat setData(path,data,expectedVersion)(data,Stat)getData(path,watch)Stat exists(path,watch)String getChildren(path,watch)void sync(p
4、ath)Stat setACL(path,acl,expectedVersion)(acl,Stat)getACL(path)包含监视器调用参数均包含节点路径对比:Chubby的APIhandle Open(path,)Close(handle,)GetContentsAndStat(handle,),GetStat(handle),ReadDir(handle,)SetContents(handle),SetACL(handle,)Delete(path)Acquire(),TryAcquire(),Release()GetSequencer(),SetSequencer(),CheckSe
5、quencer()?仅Open包含节点路径,生成handle供其他API使用如何使用ZooKeeper?关于ZooKeeper的锁服务 这里的“锁”并非对ZooKeeper的资源加锁,用于对第三方资源加锁 用例 多个第三方分布式Server需要使用某第三方资源,谁获取了ZooKeeper中的独占锁,谁就可以使用第三方资源,否则等待如何使用ZooKeeper?Leader选举 用于在多个节点中选取主控,如GFS中对外服务Master节点的选取1)getData(“/servers/leader”,?true)2)如果读取成功则从数据中获取leader信息,退出3)读取失败,执行create(“.
6、/servers/leader”,?hostname,?EPHEMERAL)(注意节点类型)如果创建成功则自己成为leader,写入信息,退出5)如果写入失败,则返回步骤1getData设置了监视器,如果数据发生变化,会重启上述流程如何使用ZooKeeper?独占锁 如果分布式应用需要对某资源独占使用,可以申请独占锁1)id?=?create(“./locks/x-”,?SEQUENCE|EPHEMERAL)2)getChildren(“./locks/”,?false)3)如果id是第一个节点,则获取独占锁,退出4)exists(name?of?last?child?before?id,?t
7、rue)(注意,设置了监视器)5)如果id之前不存在节点,返回步骤26)等待通知7)返回步骤2有且仅有一个Client可以获取到独占锁如何使用ZooKeeper?共享锁1)id?=?create(“./locks/s-”,?SEQUENCE|EPHEMERAL)2)getChildren(“./locks/”,?false)3)如果id之前没有x-类型的节点,获取共享锁,退出4)exists(name?of?the?last?x-?before?id,?true)5)如果id之前不存在x-类型节点,返回步骤26)等待事件通知7)返回步骤2如果之前没有独占锁,就可以获取共享锁如何使用ZooKee
8、per?其他应用(小数据存储)例如,GFS中master如何获知ChunkServer信息?基于ZooKeeper的实现方法ChunkServer执行如下操作:1)id?=?create(“./chunkservers/cs-”,?SEQUENCE|EPHEMERAL)2)向节点id中写入ChunkServer元信息Master执行如下操作:1)?getChildren(“./chunkservers/”,?true)2)读取子节点数据,获知ChunkServer元信息其他 ZooKeeper的会话 Client通过发送PING请求与Server保持会话 通过PING,可以同时获知Client与Server是否活跃 ZooKeeper的监视器 监视器是一次性的,一次事件通知后就作废性能ZooKeeper适用于主要负载为读的应用场合