Zookeeper集羣搭建

 因爲公司緩存方案改進，準備採用codis集羣做爲主要的緩存解決方案（codis：國內豌豆莢開發的redis集羣解決方案，已開源，github地址：https://github.com/CodisLabs/codis），codis集羣依賴於zookeeper集羣，本文介紹zookeeper集羣的實現。

1、Zookeeper原理簡介

ZooKeeper是一個開放源碼的分佈式應用程序協調服務，它包含一個簡單的原語集，分佈式應用程序能夠基於它實現同步服務，配置維護和命名服務等。

Zookeeper設計目的

• 最終一致性：client不論鏈接到那個Server，展現給它的都是同一個視圖。
• 可靠性：具備簡單、健壯、良好的性能、若是消息m被到一臺服務器接收，那麼消息m將被全部服務器接收。
• 實時性：Zookeeper保證客戶端將在一個時間間隔範圍內得到服務器的更新信息，或者服務器失效的信息。但因爲網絡延時等緣由，Zookeeper不能保證兩個客戶端能同時獲得剛更新的數據，若是須要最新數據，應該在讀數據以前調用sync()接口。
• 等待無關（wait-free）：慢的或者失效的client不得干預快速的client的請求，使得每一個client都能有效的等待。
• 原子性：更新只能成功或者失敗，沒有中間狀態。
• 順序性：包括全局有序和偏序兩種：全局有序是指若是在一臺服務器上消息a在消息b前發佈，則在全部Server上消息a都將在消息b前被髮布；偏序是指若是一個消息b在消息a後被同一個發送者發佈，a必將排在b前面。

Zookeeper工做原理

一、在zookeeper的集羣中，各個節點共有下面3種角色和4種狀態：

角色：leader,follower,observer
狀態：leading,following,observing,looking

Zookeeper的核心是原子廣播，這個機制保證了各個Server之間的同步。實現這個機制的協議叫作Zab協議（ZooKeeper Atomic Broadcast protocol）。Zab協議有兩種模式，它們分別是恢復模式（Recovery選主）和廣播模式（Broadcast同步）。當服務啓動或者在領導者崩潰後，Zab就進入了恢復模式，當領導者被選舉出來，且大多數Server完成了和leader的狀態同步之後，恢復模式就結束了。狀態同步保證了leader和Server具備相同的系統狀態。

爲了保證事務的順序一致性，zookeeper採用了遞增的事務id號（zxid）來標識事務。全部的提議（proposal）都在被提出的時候加上了zxid。實現中zxid是一個64位的數字，它高32位是epoch用來標識leader關係是否改變，每次一個leader被選出來，它都會有一個新的epoch，標識當前屬於那個leader的統治時期。低32位用於遞增計數。

每一個Server在工做過程當中有4種狀態：

LOOKING：當前Server不知道leader是誰，正在搜尋。

LEADING：當前Server即爲選舉出來的leader。

FOLLOWING：leader已經選舉出來，當前Server與之同步。

OBSERVING：observer的行爲在大多數狀況下與follower徹底一致，可是他們不參加選舉和投票，而僅僅接受(observing)選舉和投票的結果。

Zookeeper集羣節點

• Zookeeper節點部署越多，服務的可靠性越高，建議部署奇數個節點，由於zookeeper集羣是以宕機個數過半纔會讓整個集羣宕機的。
• 須要給每一個zookeeper 1G左右的內存，若是可能的話，最好有獨立的磁盤，由於獨立磁盤能夠確保zookeeper是高性能的。若是你的集羣負載很重，不要把zookeeper和RegionServer運行在同一臺機器上面，就像DataNodes和TaskTrackers同樣。

實驗環境

主機名	系統	IP地址
linux-node1	CentOS release 6.8	192.168.1.148
linux-node2	CentOS release 6.8	192.168.1.149
linux-node2	CentOS release 6.8	192.168.1.150

2、Zookeeper安裝

Zookeeper運行須要java環境，須要安裝jdk，注：每臺服務器上面都須要安裝zookeeper、jdk，建議本地下載好須要的安裝包而後上傳到服務器上面，服務器上面下載速度太慢。

2.一、JDK安裝

JDK下載地址：http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

rpm -ivh jdk-8u101-linux-x64.rpm

2.二、Zookeeper安裝

Zookeeper連接：http://zookeeper.apache.org/

wget http://mirrors.cnnic.cn/apache/zookeeper/zookeeper-3.4.8/zookeeper-3.4.8.tar.gz -P /usr/local/src/
tar zxvf zookeeper-3.4.8.tar.gz -C /opt
cd /opt && mv zookeeper-3.4.8 zookeeper
cd zookeeper
cp conf/zoo_sample.cfg conf/zoo.cfg

#把zookeeper加入到環境變量

echo -e "# append zk_env\nexport PATH=$PATH:/opt/zookeeper/bin" >> /etc/profile

3、Zookeeper集羣配置

注意：搭建zookeeper集羣時，必定要先中止已經啓動的zookeeper節點。

3.一、Zookeeper配置文件修改

#修改事後的配置文件zoo.cfg，以下：

egrep -v "^#|^$" zoo.cfg

tickTime=2000
initLimit=10
syncLimit=5
dataLogDir=/opt/zookeeper/logs
dataDir=/opt/zookeeper/data
clientPort=2181
autopurge.snapRetainCount=500
autopurge.purgeInterval=24
server.1= 192.168.1.148:2888:3888
server.2= 192.168.1.149:2888:3888
server.3= 192.168.1.150:2888:3888

#建立相關目錄，三臺節點都須要

mkdir -p /opt/zookeeper/{logs,data}

#其他zookeeper節點安裝完成以後，同步配置文件zoo.cfg。

3.二、配置參數說明

tickTime這個時間是做爲zookeeper服務器之間或客戶端與服務器之間維持心跳的時間間隔,也就是說每一個tickTime時間就會發送一個心跳。

initLimit這個配置項是用來配置zookeeper接受客戶端（這裏所說的客戶端不是用戶鏈接zookeeper服務器的客戶端,而是zookeeper服務器集羣中鏈接到leader的follower 服務器）初始化鏈接時最長能忍受多少個心跳時間間隔數。

當已經超過10個心跳的時間（也就是tickTime）長度後 zookeeper 服務器尚未收到客戶端的返回信息,那麼代表這個客戶端鏈接失敗。總的時間長度就是 10*2000=20秒。

syncLimit這個配置項標識leader與follower之間發送消息,請求和應答時間長度,最長不能超過多少個tickTime的時間長度,總的時間長度就是5*2000=10秒。

dataDir顧名思義就是zookeeper保存數據的目錄,默認狀況下zookeeper將寫數據的日誌文件也保存在這個目錄裏；

clientPort這個端口就是客戶端鏈接Zookeeper服務器的端口,Zookeeper會監聽這個端口接受客戶端的訪問請求；

server.A=B:C:D中的A是一個數字,表示這個是第幾號服務器,B是這個服務器的IP地址，C第一個端口用來集羣成員的信息交換,表示這個服務器與集羣中的leader服務器交換信息的端口，D是在leader掛掉時專門用來進行選舉leader所用的端口。

3.三、建立ServerID標識

除了修改zoo.cfg配置文件外,zookeeper集羣模式下還要配置一個myid文件,這個文件須要放在dataDir目錄下。

這個文件裏面有一個數據就是A的值（該A就是zoo.cfg文件中server.A=B:C:D中的A）,在zoo.cfg文件中配置的dataDir路徑中建立myid文件。

#在192.168.1.148服務器上面建立myid文件，並設置值爲1，同時與zoo.cfg文件裏面的server.1保持一致，以下

echo "1" > /opt/zookeeper/data/myid

#在192.168.1.149服務器上面建立myid文件，並設置值爲1，同時與zoo.cfg文件裏面的server.2保持一致，以下

echo "2" > /opt/zookeeper/data/myid

#在192.168.1.150服務器上面建立myid文件，並設置值爲1，同時與zoo.cfg文件裏面的server.3保持一致，以下

echo "3" > /opt/zookeeper/data/myid

到此，相關配置已完成

4、Zookeeper集羣查看

一、啓動每一個服務器上面的zookeeper節點：

#linux-node一、linux-node二、linux-node3

/opt/zookeeper/bin/zkServer.sh start

注意：報錯排查

Zookeeper節點啓動不了可能緣由：zoo.cfg配置文件有誤、iptables沒關。

二、啓動完成以後查看每一個節點的狀態

#linux-node1

#linux-node2

#linux-node3

#從上面能夠看出，linux-node1，linux-node3兩臺服務器zookeeper的狀態是follow模式，linux-node2這臺服務器zookeeper的狀態是leader模式。

5、Zookeeper集羣鏈接

Zookeeper集羣搭建完畢以後，能夠經過客戶端腳本鏈接到zookeeper集羣上面，對客戶端來講，zookeeper集羣是一個總體，鏈接到zookeeper集羣實際上感受在獨享整個集羣的服務。
#在linux-node1測試

經過上圖能夠看出整個zookeeper集羣已經搭建並測試完成。
#Zookeeper原理：
http://blog.csdn.net/wuliu_forever/article/details/52053557
http://www.cnblogs.com/luxiaoxun/p/4887452.html

本文轉載地址：https://www.linuxprobe.com/zookeeper-cluster-deploy.html