一

1.概述

为分布式应用提供协调服务的 Apache 项目；

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。

工作机制：
1 服务端启动时去注册信息（创建都是临时节点）
2 获取到当前在线服务器列表，并且注册监听
3 服务器节点下线
4 服务器节点上下线事件通知
5 process(){重新再去获取服务器列 表，并注册监听}

Zookeeper=文件系统+通知机制

2.特点

1）Zookeeper：一个领导者（Leader），多个跟随者（Follower）组成的集群。
2）集群中只要有半数以上节点存活，Zookeeper集群就能正常服务。
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。 （zookeeper仅用来存储核心信息，数据量小）
4）更新请求顺序进行，来自同一个Client的更新请求按其发送顺序依次执行。
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。（同步副本的时间短）

3.数据结构

ZooKeeper数据模型的结构与Unix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默认存储1MB的数据，每个ZNode都可以通过其路径唯一标识。

4.应用场景

(1).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。

(2).统一配置管理

1）分布式环境下，配置文件同步非常常见。
（1）一般要求一个集群中，所有节点的配置信息是一致的，（Kafka 集群集成了zookeeper）。
（2）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。
（1）可将配置信息写入ZooKeeper上的一个Znode。
（2）各个客户端服务器监听这个Znode。
（3）一 旦Znode中的数据被修改，ZooKeeper将通知各个客户端服务器。

(3).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。
（1）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
（1）可将节点信息写入ZooKeeper上的一个ZNode。
（2）监听这个ZNode可获取它的实时状态变化。

(4).服务器动态上下线

(5).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.安装

5.部署安装

6.配置参数

# The number of milliseconds of each tick
tickTime=2000
# The number of ticks that the initial 
# synchronization phase can take
initLimit=10
# The number of ticks that can pass between 
# sending a request and getting an acknowledgement
syncLimit=5
# the directory where the snapshot is stored.
# do not use /tmp for storage, /tmp here is just 
# example sakes.
dataDir=/root/zookeeper/zookeeper-3.5.0-alpha/data
dataLogDir=/root/zookeeper/zookeeper-3.5.0-alpha/logs
# the port at which the clients will connect
clientPort=2181
# the maximum number of client connections.
# increase this if you need to handle more clients
#maxClientCnxns=60
#
# Be sure to read the maintenance section of the 
# administrator guide before turning on autopurge.
#
# http://zookeeper.apache.org/doc/current/zookeeperAdmin.html#sc_maintenance
#
# The number of snapshots to retain in dataDir
#autopurge.snapRetainCount=3
# Purge task interval in hours
# Set to "0" to disable auto purge feature
#autopurge.purgeInterval=1

Zookeeper中的配置文件zoo.cfg中参数含义解读：

1．tickTime =2000（通信心跳数，Zookeeper 服务器与客户端心跳时间，单位毫秒）

Zookeeper使用的基本时间，服务器之间或客户端与服务器之间维持心跳的时间间隔，
每个tickTime时间就会发送一个心跳，时间单位为毫秒。
它用于心跳机制，并且设置最小的session超时时间为两倍心跳时间。(session的最小超
时时间是2*tickTime)

2．initLimit =10（LF 初始通信时限）

集群中的Follower跟随者服务器与Leader领导者服务器之间初始连接时能容忍的最多心
跳数（tickTime的数量），用它来限定集群中的Zookeeper服务器连接到Leader的时限。

3．syncLimit =5（LF 同步通信时限）

集群中Leader与Follower之间的最大响应时间单位，假如响应超过syncLimit *
tickTime，Leader认为Follwer死掉，从服务器列表中删除Follwer。

4．dataDir（数据文件目录+数据持久化路径）

主要用于保存 Zookeeper 中的数据。

5．clientPort =2181（客户端连接端口）

监听客户端连接的端口

四.内部原理

1.节点类型

持久（Persistent）：客户端和服务器端断开连接后，创建的节点不删除
短暂（Ephemeral）：客户端和服务器端断开连接后，创建的节点自己删除

（1）持久化目录节点
客户端与Zookeeper断开连接后，该节点依旧存在
（2）持久化顺序编号目录节点
客户端与Zookeeper断开连接后，该节点依旧存在，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号
（3）临时目录节点
客户端与Zookeeper断开连接后，该节点被删除
（4）临时顺序编号目录节点
客户端 与 Zookeeper 断开连接后 ， 该 节 点 被 删 除 ， 只 是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号。

说明：创建znode时设置顺序标识，znode名称后会附加一个值，顺序号是一个单调递增的计数器，由父节点维护
注意：在分布式系统中，顺序号可以被用于为所有的事件进行全局排序，这样客户端可以通过顺序号推断事件的顺序

2.Stat 结构体

1）czxid-创建节点的事务 zxid
每次修改 ZooKeeper 状态都会收到一个 zxid 形式的时间戳，也就是 ZooKeeper 事务 ID。事务 ID 是 ZooKeeper 中所有修改总的次序。每个修改都有唯一的 zxid，如果 zxid1 小于 zxid2，那么 zxid1 在 zxid2 之前发生。
2）ctime - znode 被创建的毫秒数(从 1970 年开始)
3）mzxid - znode 最后更新的事务 zxid
4）mtime - znode 最后修改的毫秒数(从 1970 年开始)
5）pZxid-znode 最后更新的子节点 zxid
6）cversion - znode 子节点变化号，znode 子节点修改次数
7）dataversion - znode 数据变化号
8）aclVersion - znode 访问控制列表的变化号
9）ephemeralOwner- 如果是临时节点，这个是 znode 拥有者的 session id。如果不是临时节
点则是 0。 10）dataLength- znode 的数据长度
11）numChildren - znode 子节点数量