zookeeper工作原理

zookeeper工作原理

1、zookeeper的角色

1）上司者（leader），負責進行投票的發起和決議，更新系統狀态；

2）學習者（learner），包括跟随者（follower）和觀察者（observer）；follower用于接受用戶端請求并向用戶端傳回結果，在選主過程中參與投票；

observer可以接受用戶端連接配接，将寫請求轉發給leader，但observer不參與投票過程，隻同步leader的狀态，observer的目的是為了擴充系統，提供讀寫速度

3）用戶端（client），請求的發起方。

zookeeper的核心是原子廣播，這個機制保證了各個server之間的同步；實作這個機制的協定叫做zab協定

zab協定有兩種模式，分别是恢複模式（選主）和廣播模式（同步）；當服務啟動或者在上司者崩潰後，zab就進入了恢複模式，當上司者被選舉出來，且大多數server完成了和leader的狀态同步以後，恢複模式就結束了；

狀态同步保證了leader和server具有相同的系統狀态；

為了保證事務的順序一緻性，zookeeper采用了遞增的事務id号（zxid）來辨別事務；所有的提議（proposal）都在被提出的時候加上了zxid。實作中zxid是一個64位的數字，它高32位是epoch用來辨別leader關系是否改變，每次一個leader被選出來，他都會有一個新的epoch，辨別目前屬于那個leader的統治時期，低32位用于遞增計數。

每個server在工作過程中有三種狀态:

looking: 目前server不知道leader是誰，正在搜尋
leading: 目前server即為選舉出來的leader
following: leader已經選舉出來，目前server與之同步