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浅谈分布式应用协调服务Zookeeper

什么是Zookeeper

Zookeeper是一个高性能,分布式的,开源分布式应用协调服务。它提供了简单原始的功能,分布式应用可以基于它实现更高级 的服务,比如同步,配置管理,集群管理,名空间。它被设计为易于编程,使用文件系统目录树作为数据模型。服务端跑在java上,提供java和C的客户端 API。

ZooKeeper原理

ZooKeeper是以Fast Paxos算法为基础的,Paxos 算法存在活锁的问题,即当有多个proposer交错提交时,有可能互相排斥导致没有一个proposer能提交成功,而Fast Paxos作了一些优化,通过选举产生一个leader (领导者),只有leader才能提交proposer,具体算法可见Fast Paxos。因此,要想弄懂ZooKeeper首先得对Fast Paxos有所了解。

1、选举Leader。

2、同步数据。

3、选举Leader过程中算法有很多,但要达到的选举标准是一致的。

4、Leader要具有最高的执行ID,类似root权限。

5、集群中大多数的机器得到响应并follow选出的Leader。

Zookeeper总体结构

Zookeeper服务自身组成一个集群(2n+1个服务允许n个失效)。Zookeeper服务有两个角色,一个是leader,负责写服务和数据同步,剩下的是follower,提供读服务,leader失效后会在follower中重新选举新的leader。

Zookeeper逻辑图如下,

客户端可以连接到每个server,每个server的数据完全相同。

每个follower都和leader有连接,接受leader的数据更新操作

Server记录事务日志和快照到持久存储。

大多数server可用,整体服务就可用。

Zookeeper运用场景

数据发布与订阅 (我的业务用到这个特性,后面会有详细介绍)

应用配置集中到节点上,应用启动时主动获取,并在节点上注册一个watcher,每次配置更新都会通知到应用。

名空间服务

分布式命名服务,创建一个节点后,节点的路径就是全局唯一的,可以作为全局名称使用。

分布式通知/协调

不同的系统都监听同一个节点,一旦有了更新,另一个系统能够收到通知。

分布式锁

Zookeeper能保证数据的强一致性,用户任何时候都可以相信集群中每个节点的数据都是相同的。一个用户创建一个节点作为锁,另一个用户检测该节点,如果存在,代表别的用户已经锁住,如果不存在,则可以创建一个节点,代表拥有一个锁。

集群管理

每个加入集群的机器都创建一个节点,写入自己的状态。监控父节点的用户会受到通知,进行相应的处理。离开时删除节点,监控父节点的用户同样会收到通知。


代码签名证书是保护开发者的劳动成果,给自己开发的软件签名的证书,保证代码在签名之后不被恶意篡改。用户可通过对代码的数字签名来标识软件来源,辨别软件开发者的真实身份。GDCA的代码签名证书支持多种代码签名,已通过WEBTRUST国际认证。

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