zookeeper安装使用及集群搭建

ZooKeeper是一个分布式的，开放源码的分布式应用程序协调服务，是Google的Chubby一个开源的实现，是Hadoop和Hbase的重要组件。它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件，提供的功能包括：配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。

ZooKeeper的实际应用场景

ZooKeeper作为分布式协调服务，在企业级应用中有着广泛的应用场景：

服务注册与发现：作为服务注册中心，管理微服务实例的注册和发现。
配置管理：集中管理分布式应用的配置信息，实现配置的动态更新。
分布式锁：实现分布式环境下的互斥访问，保证数据一致性。
领导者选举：在分布式系统中选举出一个领导者，负责协调其他节点的工作。
分布式队列：实现分布式环境下的队列功能，保证消息的顺序处理。
命名服务：为分布式系统中的资源提供唯一的命名标识。

个人见解：ZooKeeper的技术价值

ZooKeeper的出现为分布式系统提供了一种可靠的协调服务，其技术价值主要体现在：

简化分布式协调：ZooKeeper提供了一套简单而强大的API，简化了分布式协调的实现。
保证数据一致性：通过ZAB（ZooKeeper Atomic Broadcast）协议，保证了数据的一致性。
高可用性：通过集群部署，提供了高可用性的服务。
可靠性：ZooKeeper的设计保证了即使在节点故障的情况下，也能正常提供服务。
生态系统：作为Hadoop生态系统的重要组件，与Hadoop、HBase等技术集成良好。

1.zookeeper安装

1 2	wget https://www.apache.org/dyn/closer.lua/zookeeper/zookeeper-3.6.1/apache-zookeeper-3.6.1-bin.tar.gz tar -zxvf apache-zookeeper-3.6.1-bin.tar.gz

1.解压完成后修改配置文件，创建并修改存储数据的目录

1 2	vi zoo.cfg dataDir=/home/zookeeper/zkdata

2.配置完成后，启动zookeeper

1	./bin/zkServer.sh start ./conf/zoo.cfg

3.启动成功后，通过客户端连接zookeeper

1	./bin/zkCli.sh -server 10.0.0.1:2181

zookeeper常用命令：

ls /path : 查看特定节点下面的子节点
create /path data: 创建一个节点。并给节点绑定数据
注意：默认是持久性节点
create -s /parent/childPath :在父节点下面创建持久性顺序子节点
create -e /path data :创建临时性节点
create -e -s /path data: 创建临时顺序节点
get /path :获得节点上绑定的数据信息
set/ path data: 修改节点上绑定的数据。
delete /path ：删除节点
ls /path true:在查看的时候。给节点设置监听：监听本节点数据的修改和删除。同时监听子节点的添加和删除
get /path true: 监听本节点数据的修改和删除。同时监听子节点的添加和删除

2. zookeeper分布式集群搭建

生产环境下最少3个节点

节点	IP	data
zookeeper1	10.0.0.1	/home/zookeeper/zkdata
zookeeper2	10.0.0.2	/home/zookeeper/zkdata
zookeeper3	10.0.0.3	/home/zookeeper/zkdata

1.创建存储数据的文件夹

1 2	mkdir zkdata touch ./zkdata/myid

myid的内容是服务器表示 1|2|3|

2.修改zookeeper的cfg文件

tickTime=2000
dataDir=/home/zookeeper/zkdata
clientPort=2181
initLimit=5
syncLimit=2
server.1=10.0.0.1:2888:3888
server.2=10.0.0.2:2888:3888
server.3=10.0.0.3:2888:3888

server.X :x为服务器的唯一标识。
10.0.0.1：服务器所在的ip地址
2888：数据同步使用的端口号
3888：选举使用的端口号

3.分别启动zookeeper

1	./bin/zkServer.sh start ./conf/zoo.cfg

查看zookeeper的状态：

1	./bin/zkServer.sh status ./conf/zoo.cfg

4.任意连接一个zookeeper操作

3.zookeeper开机自启动脚本

进入到/etc/init.d/目录下，创建zookeeper文件，复制以下内容：

#!/bin/bash
#chkconfig:2345 20 90
#description:zookeeper
#processname:zookeeper
export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-1.8.0.252.b09-2.el7_8.x86_64/jre/
case $1 in
          start) su root /home/zookeeper/bin/zkServer.sh start;;
          stop) su root /home/zookeeper/bin/zkServer.sh stop;;
          status) su root /home/zookeeper/bin/zkServer.sh status;;
          restart) su root /home/zookeeper/bin/zkServer.sh restart;;
          *)  echo "require start|stop|status|restart"  ;;
esac

权限管理：

1 2	chmod a+x zookeeper chkconfig --add zookeeper

4.ZooKeeper的核心概念

1. 数据模型

ZooKeeper使用树形结构来组织数据，类似于文件系统：

节点（Node）：ZooKeeper中的数据单元，类似于文件系统中的文件或目录。
路径（Path）：每个节点都有一个唯一的路径，如 /app/config。
数据（Data）：节点可以存储少量数据，通常不超过1MB。
版本（Version）：每个节点都有一个版本号，每次修改都会递增。

2. 节点类型

ZooKeeper支持以下几种节点类型：

持久节点（Persistent）：创建后一直存在，直到被显式删除。
临时节点（Ephemeral）：创建者会话结束后自动删除。
顺序节点（Sequential）：创建时会自动在路径后添加一个递增的序号。

3. 会话（Session）

客户端与ZooKeeper服务器之间的连接称为会话：

会话超时：如果客户端在一定时间内没有发送心跳，会话会被视为过期。
会话恢复：客户端可以在会话过期前重新连接，恢复会话状态。

4. 监视（Watch）

ZooKeeper支持对节点的监视：

数据监视：监视节点数据的变化。
子节点监视：监视子节点的变化。
一次性触发：监视是一次性的，触发后需要重新注册。

5. ZAB协议

ZooKeeper使用ZAB（ZooKeeper Atomic Broadcast）协议来保证数据一致性：

崩溃恢复：当领导者节点故障时，选举新的领导者。
原子广播：保证所有变更操作的顺序一致性。

5.ZooKeeper性能优化

1. 配置优化

调整内存：根据集群规模和负载，调整JVM内存大小。
配置日志：合理配置日志级别和滚动策略，避免日志过大。
调整快照频率：根据数据量和变更频率，调整快照生成频率。

2. 集群优化

合理规划集群规模：通常3-5个节点即可满足大多数场景的需求。
网络优化：确保集群节点之间网络通畅，延迟低。
磁盘优化：使用SSD存储，提高读写性能。

3. 客户端优化

连接池：使用连接池管理客户端连接，减少连接开销。
会话管理：合理设置会话超时时间，避免频繁重连。
批量操作：使用批量API减少网络往返次数。
监视管理：合理使用监视，避免过度注册监视。

4. 应用优化

数据结构设计：合理设计ZooKeeper的数据结构，避免过深的层次。
数据量控制：每个节点的数据量控制在1MB以内，避免存储大量数据。
避免频繁写操作：ZooKeeper更适合读多写少的场景。

6.ZooKeeper的发展趋势

1. 技术演进

ZooKeeper作为一个成熟的分布式协调服务，一直在不断演进：

版本更新：从3.0到3.6+，ZooKeeper不断添加新特性和改进性能。
安全性增强：加强了安全特性，如SASL认证、SSL传输等。
可扩展性：改进了集群的可扩展性，支持更大规模的部署。
云原生支持：加强了对容器编排平台的支持，如Kubernetes。

2. 与新兴技术的融合

Service Mesh：与Istio等Service Mesh框架集成，提供服务发现和配置管理功能。
边缘计算：支持边缘节点的协调和管理。
Serverless：为Serverless架构提供状态管理和协调服务。

3. 未来发展方向

智能化：引入AI技术，实现集群的智能管理和故障预测。
易用性：进一步简化API和配置，提高用户体验。
性能优化：持续优化性能，处理更高的并发请求。
生态系统：构建更丰富的生态系统，与更多的工具和框架集成。

7.总结与个人感悟

ZooKeeper作为一个分布式协调服务，已经在企业级应用中得到了广泛的应用。它的出现为分布式系统提供了一种可靠的协调机制，简化了分布式应用的开发和管理。

技术价值

简化分布式协调：ZooKeeper提供了一套简单而强大的API，简化了分布式协调的实现。
保证数据一致性：通过ZAB协议，保证了数据的一致性和可靠性。
高可用性：通过集群部署，提供了高可用性的服务。
生态系统：作为Hadoop生态系统的重要组件，与Hadoop、HBase等技术集成良好。

应用价值

加速分布式应用开发：ZooKeeper的简单易用，加速了分布式应用的开发。
提高系统可靠性：通过分布式协调，提高了系统的可靠性和稳定性。
支持业务创新：作为基础服务，ZooKeeper支持了各种业务创新，如微服务架构、分布式系统等。

个人感悟

作为一名技术人员，我认为ZooKeeper的成功在于它的专注和可靠性。它专注于解决分布式协调的核心问题，提供了简单而强大的解决方案。这种专注和可靠性使得ZooKeeper成为分布式系统中不可或缺的组件。

在未来的技术发展中，随着分布式系统的不断普及，ZooKeeper将会继续发挥重要的作用。对于我们来说，学习和掌握ZooKeeper不仅是了解一种技术，更是理解分布式系统设计原理的重要途径。

ZooKeeper的设计理念和实现方式也值得我们学习，它展示了如何构建一个高性能、可靠、易用的分布式系统。这种学习不仅可以帮助我们更好地使用ZooKeeper，还可以启发我们在其他领域的设计和开发。