大数据Zookeeper系列——Zookeeper简介

Zookeeper介绍

Zookeeper是一个开源的分布式的，为分布式应用提供协调服务的Apache项目。

1、工作机制

Zookeeper从设计模式角度来理解：是一个基于观察者模式设计的分布式服务管理框架，它负责存储和管理大家都关心的数据，然后接受观察者的注册，一旦这些数据的状态发生变化，Zookeeper就将负责通知已经在Zookeeper上注册的那些观察者做出相应的反应，从而实现集群中类似Master/Slave管理模式
Zookeeper=文件系统（配置文件保存）+通知机制（在ZK注册多个节点的共同配置文件保存在ZK，当配置文件被修改后，ZK会通知每个节点做出反应）

2、特点

1）Zookeeper：一个领导者（leader），多个跟随者（follower）组成的集群。
2）Leader：负责进行投票的发起和决议，更新系统状态。
3）Follower：用于接收客户请求并向客户端返回结果，在选举Leader过程中参与投票。
4）集群中只要有半数以上节点存活，Zookeeper集群就能正常服务。
5）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。
6）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。
7）数据更新原子性，一次数据更新要么成功，要么失败。
8）实时性，在一定时间范围内，client能读到最新数据。

3、数据结构

ZooKeeper数据模型的结构与Unix文件系统很类似，整体上可以看作是一棵树，每个节点称做一个ZNode。每一个znode默认能够存储1MB的数据，每个ZNode都可以通过其路径唯一标识。

4、应用场景

提供的服务包括：统一命名服务、统一配置管理、统一集群管理、服务器节点动态上下线、软负载均衡等。

1）统一命名服务
在分布式环境下，经常需要对应用/服务进行统一命名，便于识别不同服务。
（1）类似于域名与ip之间对应关系，ip不容易记住，而域名容易记住。
（2）通过名称来获取资源或服务的地址，提供者等信息。

2）统一配置管理
分布式环境下，配置文件管理和同步是一个常见问题。
（1）一个集群中，所有节点的配置信息是一致的，比如 Hadoop 集群。
（2）对配置文件修改后，希望能够快速同步到各个节点上。
配置管理可交由ZooKeeper实现。
（1）可将配置信息写入ZooKeeper上的一个Znode。
（2）各个节点监听这个Znode。
（3）一旦Znode中的数据被修改，ZooKeeper将通知各个节点。

3）统一集群管理
分布式环境中，实时掌握每个节点的状态是必要的。
（1）可根据节点实时状态做出一些调整。
可交由ZooKeeper实现。
（1）可将节点信息写入ZooKeeper上的一个Znode。
（2）监听这个Znode可获取它的实时状态变化。
典型应用
（1）HBase中Master状态监控与选举。