一文简单了解并部署Zookeeper集群

1.Zookeeper概述

Zookeeper对于很多人开始可能都有所耳闻，他的使用场景也很多，可以以节点的形式存储持久化数据，也可以使用这一特性来作为微服务的服务注册中心，简单来说，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。

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。是一个文件系统，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；也是一种通知机制，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。

2.Zookeeper的应用场景和一些注意事项

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 默认能够存储 1MB 的数据，每个 ZNode 都可以通过其路径唯一标识。

Zookeeper的应用场景有许多，比如统一的配置管理，在许多分布式环境中，通常一个服务集群的配置文件信息是一致的，如果需要修改配置信息内容，不可能逐个对每个服务做修改，而是希望修改一次配置信息就可以同步给所有服务节点，Zookeeper就可以实现这个业务，十分简单，可以将服务的配置信息写入ZooKeeper上的一个Znode中，让每个集群节点的服务器都去监听这个Znode，一旦数据被修改，ZooKeeper将通知各个服务器，达到同步的效果。还可以做统一的集群管理、服务器的动态上下线、以及软负载均衡的效果。

在实践Zookeeper前还需要注意的内容：

• Zookeeper：一个领导者（Leader），多个跟随者（Follower）组成的集群。
• 集群正常运行的前提条件是集群节点大于半数，因此集群节点数最好采用奇数个。
• 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。
• 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。
• 数据更新原子性，一次数据更新要么成功，要么失败。
• 实时性，在一定时间范围内，Client能读到最新数据。

3.简单部署Zookeeper集群

官网地址：https://zookeeper.apache.org/，本文采用VMware创建3台虚拟机构建集群，XShell工具连接虚拟机进行操作：

首先为机子安装jdk，采用yum源安装，注意设置yum，静等安装成功出现“Complete”即可：

[root@localhost ~]# yum install -y java-1.8.0-openjdk.x86_64

• 进入/usr/local/目录，将提前准备好的“zookeeper-3.4.5.tar.gz”文件传入目录，并解压：

[root@localhost ~]# cd /usr/local/
[root@localhost local]# tar zxvf zookeeper-3.4.5.tar.gz

• 修改文件名为“zookeeper”：

[root@localhost local]# mv zookeeper-3.4.5 zookeeper

• 修改环境变量：

[root@localhost local]# vi /etc/profile
# 进入insert模式后在上方添加一下内容后保存退出
export ZOOKEEPER_HOME=/usr/local/zookeeper
export PATH=$PATH:$ZOOKEEPER_HOME/bin

• 重新编译“/etc/profile”：

[root@localhost zookeeper]# source /etc/profile

• 进入conf目录下，将“zoo_sample.cfg”拷贝生成“zoo.cfg”文件作为zookeeper的配置文件：

[root@localhost zookeeper]# cd conf/
[root@localhost conf]# cp zoo_sample.cfg zoo.cfg

• 修改“zoo.cfg”文件：

• 配置文件中主要要配置数据存放路径和日志路径，zookeeper默认的数据存放路径为”dataDir=/tmp/zookeeper”，为临时数据，会过期，本文将重新指定相关位置，存放在“自己”的路径下，当然也可以根据需要建立单独路径进行存放。

# 将配置文件中的dataDir替换为此路径
dataDir=/usr/local/zookeeper/data
# 在配置文件中添加以下配置，ip地址根据规划
# 其中server.1代表集群的第几胎集群，后续会配置myid文件，myid文件内容和对应的数字保存一致，例如1.131这台机器myid就是1
# ip地址为集群的三台机器，也可以配置host使用主机名，两个端口号心跳端口和数据端口
dataLogDir=/usr/local/zookeeper/log
server.1=192.168.1.11:2888:3888
server.2=192.168.1.12:2888:3888
server.3=192.168.1.13:2888:3888

• 简单解释下集群配置：

• server.A=B:C:D
• A 是一个数字，表示这个是第几号服务器；集群模式下配置一个文件 myid，这个文件在 dataDir 目录下，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。

• 回到”zookeeper“目录下，创建配置文件中提到的两个路径并赋予权限：

[root@localhost conf]# cd ..
[root@localhost zookeeper]# mkdir -m 755 data
[root@localhost zookeeper]# mkdir -m 755 log

• 来到“data/”路径下，创建myid文件，并给相应值1：

[root@localhost zookeeper]# cd data/
[root@localhost data]# vi myid

• 此刻对于集群节点的第一台机器就配置完成了，另外两台机器需要在准备好环境并设置好环境变量的前提下进行
• 通过第一台机器将配置好的zookeeper及集群配置下发到另外两台机器上，注意修改对应机器的myid：

[root@localhost data]# scp -r /usr/local/zookeeper root@192.168.1.12:/usr/local/
[root@localhost data]# scp -r /usr/local/zookeeper root@192.168.1.13:/usr/local/

• 修改myid值为2和3后，集群部署完毕。
• 进入到01机器的zookeeper目录下，启动zookeeper：

[root@localhost zookeeper]# bin/zkServer.sh start
JMX enabled by default
Using config:/usr/local/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg
Starting zookeeper ... STARTED
[root@localhost zookeeper]# bin/zkServer.sh status
JMX enabled by default
Using config:/usr/local/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg
Error contacting service. It is probably not running.

• 此时集群没办法起来，因为目前只有一个节点开启
• 当第二台启动以后，集群节点超过半数，第二台机器就会选举成为leader

[root@localhost zookeeper]# bin/zkServer.sh start
JMX enabled by default
Using config:/usr/local/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg
Starting zookeeper ... STARTED
[root@localhost zookeeper]# bin/zkServer.sh status
JMX enabled by default
Using config:/usr/local/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: leader
[root@localhost zookeeper]# 

• 第一台就变成follower了

[root@localhost zookeeper]# bin/zkServer.sh status
JMX enabled by default
Using config:/usr/local/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower

• 开启第三台后，第二台机器已经是leader了，除非机器宕机会触发重新选举
• 关于zookeeper的操作可以通过启动启动客户端：

[root@localhost zookeeper]# bin/zkCli.sh

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null
[zk: localhost:2181(CONNECTED)0]

• 至此测试完成，zookeeper集群部署完毕，更多zookeeper操作可以参照zookeeper官方文档。