运维随笔-zookeeper

zookeeper是我们的业务系统架构中常见的一个分布式协调框架中间件(中间件是部署在服务模块之间的组件，目的是实现服务之间的解耦)，它的作用是为分布式系统提供一致性服务(下文会详细解释)。

zookeeper的特点：

zookeeper的部署方式为集群部署(分布式)，通常集群的节点数量为奇数个(这和它的选举及高可用性有关)。既然它能作为中介，给其他服务模块提供公共功能，那么它应当是比较可靠的，特点如下：

1.高可用性：
集群只要有一半以上的节点存活，就能正常提供服务

2.全局数据一致性：
这对于集群来说至关重要，它通过zab协议确保了集群中的每个节点都保留了一份相同的数据

3.数据更新原子性：
确保数据要么更新成功，要么失败，不存在其他状态

4.实时性：
在一定时间范围内，客户端能够读到最新数据(zookeeper可以确保数据最终一致，但需要一定时间在节点间同步数据)

zookeeper的作用

为什么要使用zookeeper？ -----为分布式系统提供一致性服务

什么是分布式系统的一致性？
分布式系统指部署在多台服务器上，通过协作来实现某种功能的系统。所谓的一致性就是共识和相同的状态，例如一个订单系统部署了5个实例节点，组成了一个集群提供服务，如何保障集群内的每个可用节点的服务配置一致，时间一致，数据一致？集群内部要选举出leader，怎么保证能够选举出leader，并且其他节点都认可这个leader？当有节点故障的时候，谁来更新集群的可用节点信息？ 这就是分布式系统要解决的部分一致性问题。

再看看zookeeper集群自身有哪些功能：

1.存储数据
zookeeper可以存储数据，它的数据结构是层次化的多叉树，在节点上可以存储数据，节点容量上限为1M。并且存储的数据可靠不易丢失(zookeeper本身是高可用且能保证数据一致性的)，读取速度快

2.监听机制
zookeeper可以监听节点数据的事件，包括节点数据的创建/删除/修改以及子节点的变化。当这些事件发生时，zookeeper可以主动通知客户端。

基于zookeeper的这两个功能，我们来看看zookeeper的作用。

数据发布和订阅

我们可以将少量数据存放在zookeeper上，其他服务可以从zookeeper集群读取数据。利用监听机制，让其他服务在zookeeper上注册一个监听器，当数据发生变化时主动通知其他服务

统一配置管理

可以作为一个公用的配置中心，存储各个服务模块所需的配置数据

集群选举

我们的业务中包含了各种各样的集群，这些集群通常由多个节点组成，需要选举出leader或者master角色。以前的选举机制由各个集群自行维护，现在可以由zookeeper实现。各个节点只需向zookeeper注册临时序列节点，谁先注册成功谁就成为集群leader。

负载均衡

如图所示，将所有可用的服务节点信息注册在zookeeper上，用户可以读取所有的可用节点信息，并根据自己的负载均衡策略选择节点来访问

服务发现

服务模块可以将自己的对外服务信息(如服务名称，连接地址，端口等)注册在zookeeper上，其他服务便可以获取信息并调用该服务，起到一个类似euraka这样的服务注册中心的作用

分布式锁

参考如下文章理解 https://zhuanlan.zhihu.com/p/639756647