VIP-02 Zookeeper客户端使用与集群特性
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Zookeeper 集群模式：
Zookeeper 集群模式一共有三种类型的角色
Leader: 处理所有的事务请求（写请求），可以处理读请求，集群中只能有一个Leader
Follower：只能处理读请求，同时作为 Leader的候选节点，即如果Leader宕机，Follower节点
要参与到新的Leader选举中，有可能成为新的Leader节点。
Observer：只能处理读请求。不能参与选举
Zookeeper集群模式安装
本例搭建的是伪集群模式，即一台机器上启动四个zookeeper实例组成集群，真正的集群模式无
非就是实例IP地址不同，搭建方法没有区别
Step1：配置JAVA环境，检验环境：保证是jdk7 及以上即可
1 java ‐version
Step2：下载并解压zookeeper
1 wget https://mirror.bit.edu.cn/apache/zookeeper/zookeeper‐3.5.8/apache‐zookeep er‐3.5.8‐bin.tar.gz 2 tar ‐zxvf apache‐zookeeper‐3.5.8‐bin.tar.gz 3 cd apache‐zookeeper‐3.5.8‐bin
Step3：重命名 zoo_sample.cfg文件
1 cp conf/zoo_sample.cfg conf/zoo‐1.cfg
Step4：修改配置文件zoo-1.cfg，原配置文件里有的，修改成下面的值，没有的则加上
1 # vim conf/zoo‐1.cfg 2 dataDir=/usr/local/data/zookeeper‐1 3 clientPort=2181 4 server.1=127.0.0.1:2001:3001:participant// participant 可以不用写，默认就是part icipant 5 server.2=127.0.0.1:2002:3002:participant 6 server.3=127.0.0.1:2003:3003:participant 7 server.4=127.0.0.1:2004:3004:observer
配置说明
tickTime：用于配置Zookeeper中最小时间单位的长度，很多运行时的时间间隔都是
使用tickTime的倍数来表示的。
initLimit：该参数用于配置Leader服务器等待Follower启动，并完成数据同步的时
间。Follower服务器再启动过程中，会与Leader建立连接并完成数据的同步，从而确定自
己对外提供服务的起始状态。Leader服务器允许Follower再initLimit 时间内完成这个工
作。
syncLimit：Leader 与Follower心跳检测的最大延时时间
dataDir：顾名思义就是 Zookeeper 保存数据的目录，默认情况下，Zookeeper 将
写数据的日志文件也保存在这个目录里。
clientPort：这个端口就是客户端连接 Zookeeper 服务器的端口，Zookeeper 会监
听这个端口，接受客户端的访问请求。
server.A=B：C：D：E 其中 A 是一个数字，表示这个是第几号服务器；B 是这个服
务器的 ip 地址；C 表示的是这个服务器与集群中的 Leader 服务器交换信息的端口；D
表示的是万一集群中的 Leader 服务器挂了，需要一个端口来重新进行选举，选出一个新
的 Leader，而这个端口就是用来执行选举时服务器相互通信的端口。如果是伪集群的配
置方式，由于 B 都是一样，所以不同的 Zookeeper 实例通信端口号不能一样，所以要给
它们分配不同的端口号。如果需要通过添加不参与集群选举以及事务请求的过半机制的
Observer节点，可以在E的位置，添加observer标识。
Step4：再从zoo-1.cfg复制三个配置文件zoo-2.cfg，zoo-3.cfg和zoo-4.cfg，只需修改
dataDir和clientPort不同即可
1 cp conf/zoo1.cfg conf/zoo2.cfg 2 cp conf/zoo1.cfg conf/zoo3.cfg 3 cp conf/zoo1.cfg conf/zoo4.cfg 4 5 vim conf/zoo2.cfg 6 dataDir=/usr/local/data/zookeeper2 7 clientPort=2182 8 vim conf/zoo3.cfg 9 dataDir=/usr/local/data/zookeeper3 10 clientPort=2183 11 vim conf/zoo4.cfg 12 dataDir=/usr/local/data/zookeeper4 13 clientPort=2184
Step5：标识Server ID
创建四个文件夹/usr/local/data/zookeeper-1，/usr/local/data/zookeeper-
2，/usr/local/data/zookeeper-3，/usr/local/data/zookeeper-4，在每个目录中创建文件
myid 文件，写入当前实例的server id，即1，2，3，4
1 cd /usr/local/data/zookeeper‐1 2 vim myid 3 1 4 cd /usr/local/data/zookeeper‐2 5 vim myid 6 2 7 cd /usr/local/data/zookeeper‐3 8 vim myid 9 3 10 cd /usr/local/data/zookeeper‐4 11 vim myid 12 4
Step6：启动三个zookeeper实例
1 bin/zkServer.sh start conf/zoo1.cfg 2 bin/zkServer.sh start conf/zoo2.cfg 3 bin/zkServer.sh start conf/zoo3.cfg 4
Step7：检测集群状态，也可以直接用命令 zkServer.sh status conf/zoo1.cfg 进行每台服务
的状态查询
1 bin/zkCli.sh ‐server ip1:port1,ip2:port2,ip3:port3
可以通过 查看/zookeeper/config 节点数据来查看集群配置
Zookeeper 3.5.0 新特性： 集群动态配置
Zookeeper 3.5.0 以前，Zookeeper集群角色要发生改变的话，只能通过停掉所有的
Zookeeper服务，修改集群配置，重启服务来完成，这样集群服务将有一段不可用的状态，为了
应对高可用需求，Zookeeper 3.5.0 提供了支持动态扩容/缩容的 新特性。但是通过客户端API
可以变更服务端集群状态是件很危险的事情，所以在zookeeper 3.5.3 版本要用动态配置，需要
开启超级管理员身份验证模式 ACLs。如果是在一个安全的环境也可以通过配置 系统参数 -
Dzookeeper.skipACL=yes 来避免配置维护acl 权限配置。
第一步，按照上节课的方式，先配置一个超级管理员（如果不配管理员，也可以设置系统参数 -
Dzookeeper.skipACL=yes）：如：
在zookeeper启动脚本中添加 超级管理员授权模式：
1 echo ‐n gj:123 | openssl dgst ‐binary ‐sha1 | openssl base64 2 // RRCKWv2U2e99M6UmsFaJiQ2xStw= 3 4 ‐Dzookeeper.DigestAuthenticationProvider.superDigest=gj:RRCKWv2U2e99M6UmsFaJiQ 2xStw=
配置动态文件
修改配置 zoo1.cfg
注意这里去除了端口号，添加了
reconfigEnabled : 设置为true 开启动态配置
dynamicConfigFile : 指定动态配置文件的路径
创建文件 zoo_replicated1.cfg.dynamic
动态配置文件,加入集群信息
server.A=B.C.D.E;F
A: 服务的唯一标识
B: 服务对应的IP地址，
C: 集群通信端口
D: 集群选举端口
E: 角色， 默认是 participant,即参与过半机制的角色，选举，事务请求过半提交，还有一个是
observer, 观察者，不参与选举以及过半机制。
之后是一个分号，一定是分号,
F:服务IP:端口
1 2 server.1=192.168.109.200:2001:3001:participant;192.168.109.200:2181 3 server.2=192.168.109.200:2002:3002:participant;192.168.109.200:2182 4 server.3=192.168.109.200:2003:3003:participant;192.168.109.200:2183 5 6
依次配置其他服务 zoo2.cfg ,zoo3.cfg注意数据文件的路径
1 依次启动所有服务 2 如： ./bin/zkServer.sh start conf/zoo1.cfg 3 查看集群状态: 4 ./bin/zkServer.sh status conf/zoo1.cfg
连上任意一台服务器：
1 2 查看集群配置 3 config // 将会把动态配置打印出来 4 也可以直接查看目录 5 /zookeeper/config 6 该节点存储了集群信息 7 8 如果要修改集群状态，需要授权登录 9 addauth digest gj:123 10 11 reconfig ‐remove 3 // 移除serverId为 3 的机器 12 // 把对应的机器加进来 13 reconfig ‐add server.3=192.168.109.200:2003:3003:participant;192.168.109.200:2183 14 15
如果要变更/或者添加新的服务需要将服务加到配置文件 zoo_replicated1.cfg.dynamic 中，启
动服务
然后通过reconfig 命令进行添加或者变更服务角色，但是需要保证服务列表中 participant 角色
能够形成集群（过半机制）。
客户端可以通过监听 /zookeeper/confg 节点，来感知集群的变化。从而实现集群的动态变更.
Zookeeper 类提供了对应的API 用来更新服务列表 ： updateServerList
（完整的工程代码，在课程对应的资料包中）
1 2 Watcher watcher = new Watcher() { 3 @Override 4 public void process(WatchedEvent event) { 5 if (event.getType() == Event.EventType.None 6 && event.getState() == Event.KeeperState.SyncConnected){ 7 countDownLatch.countDown(); 8 log.info(" 连接建立"); 9 // start to watch config 10 try { 11 log.info(" 开始监听：{}",ZooDefs.CONFIG_NODE); 12 zookeeper.getConfig(true,null); 13 } catch (KeeperException e) { 14 e.printStackTrace(); 15 } catch (InterruptedException e) { 16 e.printStackTrace(); 17 } 18 }else if( event.getPath()!=null && event.getPath().equals(ZooDefs.CONFIG_NOD E)){ 19 try { 20 byte[] config = zookeeper.getConfig(this, null); 21 String clientConfigStr = ConfigUtils.getClientConfigStr(new String(config)); 22 log.info(" 配置发生变更: {}",clientConfigStr); 23 zookeeper.updateServerList(clientConfigStr.split(" ")[1]); 24 } catch (KeeperException e) { 25 e.printStackTrace(); 26 } catch (InterruptedException e) { 27 e.printStackTrace(); 28 } catch (IOException e) { 29 e.printStackTrace(); 30 } 31 32 } 33 } 34 };
Curator 也自带了动态配置的监听，不需要额外的配置和代码实现监听更新；
Zookeeper分布式锁实战
非公平锁：
如上实现方式在并发问题比较严重的情况下，性能会下降的比较厉害，主要原因是，所有的连接
都在对同一个节点进行监听，当服务器检测到删除事件时，要通知所有的连接，所有的连接同时
收到事件，再次并发竞争，这就是羊群效应。如何避免呢，我们看下面这种方式。
公平锁：
如上借助于临时顺序节点，可以避免同时多个节点的并发竞争锁，缓解了服务端压力。
