zookeeper 内部原理

一、请求、事务和标示符

1、读操作请求：zookeeper 服务器会在本地处理请求，所以zookeeper在处理以只读请求为主要负载时，性能会很高，我们还可以增加更多的服务器到zookeeper集群中，这样可以处理更多的读请求。

2、写操作请求：zookeeper 服务器会将请求转发给leader， leader执行相应的请求，并形成状态的更新，称为一个事务。例如：一个客户端提交了一个对/z节点的setData请求，setData将会改变该znode节点数据信息，并会增加该节点的版本号。

 

3、zookeeper 集群以事务方式运行，并确保所有的变更操作以原子方式被执行，同时不会被其他事务所干扰。事务是幂等的

 

4、当leader 产生一个事务，就会为该事务分配一个标示符（zookeeper 会话id），可以在leader所指定的follower执行。

 

 

二、群首选举

1、设置leader的目的是为了对客户端所发起的zookeeper状态变更进行排序，包括 create 、setdata，delete操作。 leader 将每一个请求转换为一个事务，将这些事务发送follow，确保集群按照群首确定的顺序接受并处理这些事务。

 

2、每个服务器启动后进入looking状态，这些服务器会进行通信选举一个群首，在选举过程中胜出的服务器进入leading状态。而集群中其他服务器将进入follering状态。

 

当一个服务器进入looking状态，就会发送向集群中每个服务器发送一个通知消息，该消息中包括该服务器的投票信息，投票信息中包含 ： 服务器标示符（sid）和最近执行的事务的（zxid）信息。

 

投票规则：

1:  获得其他服务器的投票信息（voteid,votezxid）。

2:  如果（voteZxid > myZxid）或 （votezxid ＝ myzxid 且 voteID > mysid ），保留当前的投票信息。

3:  否则，修改自己的投票信息

 

 

三、状态更新的广播协议

当接受到一个写请求操作后，follow会将请求转发给群首，群首将探索性地执行该请求，并将执行结果以事务的方式对状态更新进行广播。通过（Zab 协议）

 

1、Zab (zookeeper 原子广播协议) :  

广播模式 ： leader向follower发送一个消息，当一个follower 接受到消息后，回响应leader一个ack消息，leader 会发送消息通知follower 提交。

 

恢复模式： leader 崩溃时，进入恢复模式。

 

 

四、观察者 ： 另一类服务器

1、观察者不参与选举过程 

2、作用： 提高读请求请求的可扩展性，可以进行跨多个数据中心的部署

 

 

五、服务器与会话 ： 

客户端和zookeeper服务器的连接，zookeeper中的会话叫session，客户端靠与服务器建立一个tcp的长连接来维持一个session，客户端在启动的时候首先会与服务器建立一个tcp连接，通过这个连接，客户端能够通过心跳检测和服务器保持有效的会话，也能向zk服务器发送请求并获得响应。

 

六、服务器与监视点 （事件监听器）： 服务器实现了监视点管理器，它负责管理当前被注册的监视点列表，并负责触发。

 

七、客户端： 在客户端库中（zookeeper 和 clientcnxn）

 

八、序列化： 对于网络传输和磁盘保存的序列化的消息和事务。 zookeeper使用了hadoop中的jute来做序列化的

 

九、ACL策略

1： create 创建子节点的权限

2:    read  获得子节点数据和子节点列表的权限

3:    write 更新节点数据的权限

4:    delete 删除子节点的权限

5:    admin  设置节点acl的权限