ZooKeeper 是一個針對大型分布式系統(tǒng)的可靠協(xié)調(diào)系統(tǒng)，提供的功能包括：配置維護、名字服務(wù)、分布式同步、組服務(wù)等，下面為大家分享一下Zookeeper集群搭建具體步驟。

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一、Zookeeper原理簡介

ZooKeeper是一個開放源碼的分布式應(yīng)用程序協(xié)調(diào)服務(wù)，它包含一個簡單的原語集，分布式應(yīng)用程序可以基于它實現(xiàn)同步服務(wù)，配置維護和命名服務(wù)等。

Zookeeper設(shè)計目的

• 最終一致性：client不論連接到那個Server，展示給它的都是同一個視圖。
  
• 可靠性：具有簡單、健壯、良好的性能、如果消息m被到一臺服務(wù)器接收，那么消息m將被所有服務(wù)器接收。
  
• 實時性：Zookeeper保證客戶端將在一個時間間隔范圍內(nèi)獲得服務(wù)器的更新信息，或者服務(wù)器失效的信息。但由于網(wǎng)絡(luò)延時等原因，Zookeeper不能保證兩個客戶端能同時得到剛更新的數(shù)據(jù)，如果需要最新數(shù)據(jù)，應(yīng)該在讀數(shù)據(jù)之前調(diào)用sync()接口。
  
• 等待無關(guān)（wait-free）：慢的或者失效的client不得干預(yù)快速的client的請求，使得每個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(tài)。
  
• 順序性：包括全局有序和偏序兩種：全局有序是指如果在一臺服務(wù)器上消息a在消息b前發(fā)布，則在所有Server上消息a都將在消息b前被發(fā)布；偏序是指如果一個消息b在消息a后被同一個發(fā)送者發(fā)布，a必將排在b前面。
  

Zookeeper工作原理

1、在zookeeper的集群中，各個節(jié)點共有下面3種角色和4種狀態(tài)：

角色：leader,follower,observer 狀態(tài)：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(xiàn)這個機制的協(xié)議叫做Zab協(xié)議（ZooKeeper Atomic Broadcast protocol）。Zab協(xié)議有兩種模式，它們分別是恢復(fù)模式（Recovery選主）和廣播模式（Broadcast同步）。當(dāng)服務(wù)啟動或者在領(lǐng)導(dǎo)者崩潰后，Zab就進入了恢復(fù)模式，當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)者被選舉出來，且大多數(shù)Server完成了和leader的狀態(tài)同步以后，恢復(fù)模式就結(jié)束了。狀態(tài)同步保證了leader和Server具有相同的系統(tǒng)狀態(tài)。

為了保證事務(wù)的順序一致性，zookeeper采用了遞增的事務(wù)id號（zxid）來標(biāo)識事務(wù)。所有的提議（proposal）都在被提出的時候加上了zxid。實現(xiàn)中zxid是一個64位的數(shù)字，它高32位是epoch用來標(biāo)識leader關(guān)系是否改變，每次一個leader被選出來，它都會有一個新的epoch，標(biāo)識當(dāng)前屬于那個leader的統(tǒng)治時期。低32位用于遞增計數(shù)。

每個Server在工作過程中有4種狀態(tài)：

LOOKING：當(dāng)前Server不知道leader是誰，正在搜尋。

LEADING：當(dāng)前Server即為選舉出來的leader。

FOLLOWING：leader已經(jīng)選舉出來，當(dāng)前Server與之同步。

OBSERVING：observer的行為在大多數(shù)情況下與follower完全一致，但是他們不參加選舉和投票，而僅僅接受(observing)選舉和投票的結(jié)果。

Zookeeper集群節(jié)點

• Zookeeper節(jié)點部署越多，服務(wù)的可靠性越高，建議部署奇數(shù)個節(jié)點，因為zookeeper集群是以宕機個數(shù)過半才會讓整個集群宕機的。
  
• 需要給每個zookeeper 1G左右的內(nèi)存，如果可能的話，最好有獨立的磁盤，因為獨立磁盤可以確保zookeeper是高性能的。如果你的集群負(fù)載很重，不要把zookeeper和RegionServer運行在同一臺機器上面，就像DataNodes和TaskTrackers一樣。
  

實驗環(huán)境

主機名	系統(tǒng)	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

二、Zookeeper安裝

Zookeeper運行需要java環(huán)境，需要安裝jdk，注：每臺服務(wù)器上面都需要安裝zookeeper、jdk，建議本地下載好需要的安裝包然后上傳到服務(wù)器上面，服務(wù)器上面下載速度太慢。

2.1、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

Zookeeper集群搭建Zookeeper集群搭建

2.2、Zookeeper安裝

Zookeeper鏈接：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(huán)境變量

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

三、Zookeeper集群配置

注意：搭建zookeeper集群時，一定要先停止已經(jīng)啟動的zookeeper節(jié)點。

3.1、Zookeeper配置文件修改

#修改過后的配置文件zoo.cfg，如下：

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

#創(chuàng)建相關(guān)目錄，三臺節(jié)點都需要

mkdir -p /opt/zookeeper/{logs,data}

#其余zookeeper節(jié)點安裝完成之后，同步配置文件zoo.cfg。

3.2、配置參數(shù)說明

tickTime這個時間是作為zookeeper服務(wù)器之間或客戶端與服務(wù)器之間維持心跳的時間間隔,也就是說每個tickTime時間就會發(fā)送一個心跳。

initLimit這個配置項是用來配置zookeeper接受客戶端（這里所說的客戶端不是用戶連接zookeeper服務(wù)器的客戶端,而是zookeeper服務(wù)器集群中連接到leader的follower 服務(wù)器）初始化連接時最長能忍受多少個心跳時間間隔數(shù)。

當(dāng)已經(jīng)超過10個心跳的時間（也就是tickTime）長度后 zookeeper 服務(wù)器還沒有收到客戶端的返回信息,那么表明這個客戶端連接失敗。總的時間長度就是 10*2000=20秒。

syncLimit這個配置項標(biāo)識leader與follower之間發(fā)送消息,請求和應(yīng)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(shù)據(jù)的目錄,默認(rèn)情況下zookeeper將寫數(shù)據(jù)的日志文件也保存在這個目錄里；

clientPort這個端口就是客戶端連接Zookeeper服務(wù)器的端口,Zookeeper會監(jiān)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(shù)字,表示這個是第幾號服務(wù)器,B是這個服務(wù)器的IP地址，C第一個端口用來集群成員的信息交換,表示這個服務(wù)器與集群中的leader服務(wù)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。

3.3、創(chuàng)建ServerID標(biāo)識

除了修改zoo.cfg配置文件外,zookeeper集群模式下還要配置一個myid文件,這個文件需要放在dataDir目錄下。

這個文件里面有一個數(shù)據(jù)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路徑中創(chuàng)建myid文件。

#在192.168.1.148服務(wù)器上面創(chuàng)建myid文件，并設(shè)置值為1，同時與zoo.cfg文件里面的server.1保持一致，如下

echo "1" > /opt/zookeeper/data/myid

Zookeeper集群搭建Zookeeper集群搭建

#在192.168.1.149服務(wù)器上面創(chuàng)建myid文件，并設(shè)置值為1，同時與zoo.cfg文件里面的server.2保持一致，如下

echo "2" > /opt/zookeeper/data/myid

Zookeeper集群搭建Zookeeper集群搭建

#在192.168.1.150服務(wù)器上面創(chuàng)建myid文件，并設(shè)置值為1，同時與zoo.cfg文件里面的server.3保持一致，如下

echo "3" > /opt/zookeeper/data/myid

Zookeeper集群搭建Zookeeper集群搭建

到此，相關(guān)配置已完成

四、Zookeeper集群查看

1、啟動每個服務(wù)器上面的zookeeper節(jié)點：

#linux-node1、linux-node2、linux-node3

/opt/zookeeper/bin/zkServer.sh start

注意：報錯排查

Zookeeper節(jié)點啟動不了可能原因：zoo.cfg配置文件有誤、iptables沒關(guān)。

2、啟動完成之后查看每個節(jié)點的狀態(tài)

#linux-node1 #linux-node2 #linux-node3 #從上面可以看出，linux-node1，linux-node3兩臺服務(wù)器zookeeper的狀態(tài)是follow模式，linux-node2這臺服務(wù)器zookeeper的狀態(tài)是leader模式。

**五、Zookeeper集群連接

**

Zookeeper集群搭建完畢之后，可以通過客戶端腳本連接到zookeeper集群上面，對客戶端來說，zookeeper集群是一個整體，連接到zookeeper集群實際上感覺在獨享整個集群的服務(wù)。 #在linux-node1測試 通過上圖可以看出整個zookeeper集群已經(jīng)搭建并測試完成。 #Zookeeper原理：

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