一 zookeeper相关概念
1，zookeeper 是什么
Zookeeper是一个开源的分布式的，为分布式框架提供协调服务的Apache项目。
2，Zookeeper 工作机制
2.1 架构图描述
2.2 文字描述
Zookeeper从设计模式角度来理解：是一个基于观察者模式设计的分布式服务管理框架，它负责存储和管理大家都关心的数据，然后接受观察者的注册，一旦这些数据的状态发生变化，Zookeeper就将负责通知已经在Zookeeper上注册的那些观察者做出相应的反应。也就是说 Zookeeper = 文件系统 + 通知机制。
3，Zookeeper 特点
（1）Zookeeper：一个领导者（Leader），多个跟随者（Follower）组成的集群。
（2）Zookeepe集群中只要有半数以上节点存活，Zookeeper集群就能正常服务。所以Zookeeper适合安装奇数台服务器。
（3）全局数据一致：每个Server保存一份相同的数据副本，Client无论连接到哪个Server，数据都是一致的。
（4）更新请求顺序执行，来自同一个Client的更新请求按其发送顺序依次执行，即先进先出。
（5）数据更新原子性，一次数据更新要么成功，要么失败。
（6）实时性，在一定时间范围内，Client能读到最新数据。
4，Zookeeper 数据结构
ZooKeeper数据模型的结构与Linux文件系统很类似，整体上可以看作是一棵树，每个节点称做一个ZNode。每一个ZNode默认能够存储1MB的数据，每个ZNode都可以通过其路径唯一标识。
5，Zookeeper 应用场景
提供的服务包括：统一命名服务、统一配置管理、统一集群管理、服务器节点动态上下线、软负载均衡等。
●统一命名服务
在分布式环境下，经常需要对应用/服务进行统一命名，便于识别。例如：IP不容易记住，而域名容易记住。
●统一配置管理
（1）分布式环境下，配置文件同步非常常见。一般要求一个集群中，所有节点的配置信息是一致的，比如Kafka集群。对配置文件修改后，希望能够快速同步到各个节点上。
（2）配置管理可交由ZooKeeper实现。可将配置信息写入ZooKeeper上的一个Znode。各个客户端服务器监听这个Znode。一旦 Znode中的数据被修改，ZooKeeper将通知各个客户端服务器。
●统一集群管理
（1）分布式环境中，实时掌握每个节点的状态是必要的。可根据节点实时状态做出一些调整。
（2）ZooKeeper可以实现实时监控节点状态变化。可将节点信息写入ZooKeeper上的一个ZNode。监听这个ZNode可获取它的实时状态变化。
●服务器动态上下线
客户端能实时洞察到服务器上下线的变化。
●软负载均衡
在Zookeeper中记录每台服务器的访问数，让访问数最少的服务器去处理最新的客户端请求。
二 Zookeeper 选举机制
1，相关概念
SID：服务器ID。用来唯一标识一台ZooKeeper集群中的机器，每台机器不能重复，和myid一致。
ZXID：事务ID。ZXID是一个事务ID，用来标识一次服务器状态的变更。在某一时刻，集群中的每台机器的ZXID值不一定完全一致，这和ZooKeeper服务器对于客户端“更新请求”的处理逻辑速度有关。
Epoch：每个Leader任期的代号。没有Leader时同一轮投票过程中的逻辑时钟值是相同的。每投完一次票这个数据就会增加
2，第一次启动选举机制
（1）服务器1启动，发起一次选举。服务器1投自己一票。此时服务器1票数一票，不够半数以上（3票），选举无法完成，服务器1状态保持为LOOKING；
（2）服务器2启动，再发起一次选举。服务器1和2分别投自己一票并交换选票信息：此时服务器1发现服务器2的myid比自己目前投票推举的（服务器1）大，更改选票为推举服务器2。此时服务器1票数0票，服务器2票数2票，没有半数以上结果，选举无法完成，服务器1，2状态保持LOOKING
（3）服务器3启动，发起一次选举。此时服务器1和2都会更改选票为服务器3。此次投票结果：服务器1为0票，服务器2为0票，服务器3为3票。此时服务器3的票数已经超过半数，服务器3当选Leader。服务器1，2更改状态为FOLLOWING，服务器3更改状态为LEADING；
（4）服务器4启动，发起一次选举。此时服务器1，2，3已经不是LOOKING状态，不会更改选票信息。交换选票信息结果：服务器3为3票，服务器4为1票。此时服务器4服从多数，更改选票信息为服务器3，并更改状态为FOLLOWING；
（5）服务器5启动，同4一样当小弟。
3，非第一次启动选举机制
3,1 何时会出现
当ZooKeeper 集群中的一台服务器出现以下两种情况之一时，就会开始进入Leader选举：
1）服务器初始化启动。
2）服务器运行期间无法和Leader保持连接。
3,2 非第一次启动选举机制时 集群里有leader 了
对于已经存在Leader的情况，机器试图去选举Leader时，会被告知当前服务器的Leader信息，对于该机器来说，仅仅需要和 Leader机器建立连接，并进行状态同步即可。
3.3 集群中确实不存在Leader
假设ZooKeeper由5台服务器组成，SID分别为1、2、3、4、5，ZXID分别为8、8、8、7、7，并且此时SID为3的服务器是Leader。某一时刻，3和5服务器出现故障，因此开始进行Leader选举。
选举Leader规则：
1.EPOCH大的直接胜出
2.EPOCH相同，事务id大的胜出
3.事务id相同，服务器id大的胜出
三 布署 Zookeeper 集群
1，实验环境
准备 3 台服务器做 Zookeeper 集群
192.168.217.22
192.168.217.44
192.168.217.55
2， 实验前准备（所有机器）
关闭防火墙
改主机名
检测java 环境 
3，安装 Zookeeper（所有节点）
下载 
解压
改名
4，改配置文件（所有节点）
配置文件在conf 里 贴心的有一个模板 我们复制过来即可
vi zoo.cfg
代码如下:
tickTime=2000 #通信心跳时间，Zookeeper服务器与客户端心跳时间，单位毫秒 initLimit=10 #Leader和Follower初始连接时能容忍的最多心跳数（tickTime的数量），这里表示为10*2s syncLimit=5 #Leader和Follower之间同步通信的超时时间，这里表示如果超过5*2s，Leader认为Follwer死掉，并从服务器列表中删除Follwer dataDir=/usr/local/zookeeper-3.5.7/data ●修改，指定保存Zookeeper中的数据的目录，目录需要单独创建 dataLogDir=/usr/local/zookeeper-3.5.7/logs ●添加，指定存放日志的目录，目录需要单独创建 clientPort=2181 #客户端连：接端口 #添加集群信息 server.1=192.168.217.22:3188:3288 server.2=192.168.217.44:3188:3288 server.3=192.168.217.55:3188:3288 ------------------------------------------------------------------------------------- server.A=B:C:D ●A是一个数字，表示这个是第几号服务器。集群模式下需要在zoo.cfg中dataDir指定的目录下创建一个文件myid，这个文件里面有一个数据就是A的值，Zookeeper启动时读取此文件，拿到里面的数据与zoo.cfg里面的配置信息比较从而判断到底是哪个server。 ●B是这个服务器的地址。 ●C是这个服务器Follower与集群中的Leader服务器交换信息的端口。 ●D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。
5, 在每个节点上创建数据目录和日志目录,myid文件
在每个节点的dataDir指定的目录下创建一个 myid 的文件 分别输入1 2 3
6， 配置 Zookeeper 启动脚本
vim /etc/init.d/zookeeper
代码如下：
#!/bin/bash #chkconfig:2345 20 90 #description:Zookeeper Service Control Script ZK_HOME='/usr/local/zookeeper-3.5.7' case $1 in start) echo "---------- zookeeper 启动 ------------" $ZK_HOME/bin/zkServer.sh start ;; stop) echo "---------- zookeeper 停止 ------------" $ZK_HOME/bin/zkServer.sh stop ;; restart) echo "---------- zookeeper 重启 ------------" $ZK_HOME/bin/zkServer.sh restart ;; status) echo "---------- zookeeper 状态 ------------" $ZK_HOME/bin/zkServer.sh status ;; *) echo "Usage: $0 {start|stop|restart|status}" esac
脚本解释：
1.Shebang（#!）：
1#!/bin/bash
这一行告诉操作系统使用
/bin/bash解释器来执行此脚本。它是每个 Bash 脚本的必备开头2.chkconfig 注释行：
1#chkconfig:2345 20 90
这是针对 Red Hat 系统（如 CentOS、Fedora）的 chkconfig 工具的指令，用于将该脚本注册为系统服务，并设置其在特定运行级别（2、3、4、5）下启动和关闭时的优先级。这里的
20表示启动优先级（数值越小，启动越早），90表示停止优先级（数值越大，停止越晚）。3.description 注释行：
1#description:Zookeeper Service Control Script
提供了对脚本功能的简短描述，以便于系统管理员理解其用途。这对于使用 chkconfig 或类似服务管理工具时识别服务非常有用。
4.定义 ZK_HOME 变量：
1ZK_HOME='/usr/local/zookeeper-3.5.7'
设置环境变量
ZK_HOME，指定了 ZooKeeper 安装目录。后续操作会用到这个变量来访问 ZooKeeper 的相关文件。5.case ... esac 结构：
1case $1 in 2start) 3 ... 4;; 5stop) 6 ... 7;; 8restart) 9 ... 10;; 11status) 12 ... 13;; 14*) 15 ... 16esac
这是一个基于参数
$1（脚本接收的第一个命令行参数）的多分支选择结构。根据传入的参数值，执行相应的操作。支持的操作包括：start（启动 ZooKeeper）、stop（停止 ZooKeeper）、restart（重启 ZooKeeper）和status（查看 ZooKeeper 状态）。如果传入的参数不匹配上述任何一个选项，则执行星号（*）后的默认分支。6.各操作分支内容： 对于每个支持的操作（
start、stop、restart、status），脚本执行以下操作：
- 打印一条描述当前操作的提示信息。
- 调用
$ZK_HOME/bin/zkServer.sh脚本并传入对应的操作参数（start、stop、restart或status），以实现对 ZooKeeper 服务的实际控制。7.默认分支（*）：
1*) 2 echo "Usage: $0 {start|stop|restart|status}"
如果传给脚本的参数不符合预期（即不是
start、stop、restart或status中的一个），则打印使用帮助信息，提示用户正确使用该脚本。综上所述，这个 Bash 脚本旨在提供一个便捷的方式来启动、停止、重启和检查 ZooKeeper 服务的状态，适用于基于 Red Hat 的 Linux 系统，并且假设 ZooKeeper 已安装在
/usr/local/zookeeper-3.5.7目录下。用户只需运行脚本并指定一个操作参数（如./zookeeper_service_control.sh start），即可对 ZooKeeper 服务进行相应管理。
7，设置开机自启
8，分别启动 Zookeeper
9，查看当前状态
22 机器从：
44 机器 从
55 机器 主
