以我一己之见，全篇将Zookeeper最重要的东西就是：

Watch监听机制（如何实现主备切换，即热备知道老大宕机了）。

Leader选举机制(过半原则：Paxos算法)。

SSH免密登陆原理(非对称加密-公钥加密，私钥解密)

Zookeeper简介及用途

ZooKeeper，它是一个开放源码的分布式协调服务，它是一个集群的管理者，它将简单易用的接口提供给用户。

可以基于Zookeeper 实现诸如数据发布/订阅、负载均衡、命名服务、分布式协调/通知、集群管理、Master 选举、分布式锁和分布式队列等功能。
Zookeeper的用途：命名服务、配置管理、集群管理、分布式锁、队列管理

概述

ZooKeeper概念: Zookeeper是一个分布式协调服务的开源框架。本质上是一个分布式的小文件存储系统

ZooKeeper作用: 主要用来解决分布式集群中应用系统的一致性问题。

ZooKeeper结构: 采用树形层次结构，ZooKeeper树中的每个节点被称为—Znode。且树中的每个节点可以拥有子节点

特性

  1. 全局数据一致：集群中每个服务器保存一份相同的数据副本，client无论连接到哪个服务器，展示的数据都是一致的，这是最重要的特征；

  2. 可靠性：如果消息被其中一台服务器接受，那么将被所有的服务器接受。

  3. 顺序性：包括全局有序和偏序两种：全局有序是指如果在一台服务器上消息a在消息b前发布，则在所有Server上消息a都将在消息b前被发布；偏序是指如果一个消息b在消息a后被同一个发送者发布，a必将排在b前面。

  4. 数据更新原子性：一次数据更新要么成功（半数以上节点成功），要么失败，不存在中间状态；

  5. 实时性：Zookeeper保证客户端将在一个时间间隔范围内获得服务器的更新信息，或者服务器失效的信息。

ZooKeeper角色及作用

主节点的作用: Leader

1.负责管理整个集群，即保证数据的全局一致性

2.负责数据事务(增删改)相关的操作.

3.转发数据非事务操作给从节点.

从节点的作用: Follower

1.实时从主节点拉取数据，保持数据的一致性.

2.负责数据非事务(读)相关的操作.

3.转发数据事务操作给主节点.

Observer的作用:

除了没有选举权，其他和Follower-样

ZooKeeper命令

启动zookeeper服务

启动服务 zkServer.sh start

查看状态zkServer.sh status

如果想关闭可以使用stopzkServer.sh stop

查看所有shell命令：help

常见命令解释:

ls path [watch] : 查看节点信息

get path [watch]: 获取数据

ls2 path [watch]: 查看节点详情信息

create [-s] [-e] path data acl: 创建数据节点

delete path [version]: 删除节点

rmr path: 删多层除节点

set path data [version] ：设置/修改节点数据

history: 查看操作历史

quit: 退出

ZNode节点类型

Znode兼具文件和目录两种特点是非常吊的好吧！

Znode兼具文件和目录两种特点: Znode没有文件和目录之分,Znode既有向文件一样存储数据,也能像目录一样作为路径标识的一部分

Znode具有原子性操作: 读操作将获取与节点相关的所有数据，写操作也将替换掉节点的所有数据

Znode存储数据大小有限制: 每个Znode的数据大小至多1M，当时常规使用中应该远小于此值

Znode通过路径引用: 路径必须是绝对的，因此他们必须由斜杠字符来开头。除此以外，他们必须是唯一的，也就是说每一个路径只有一个表示，因此这些路径不能改变。 默认有/zookeeper节点用以保存关键的管理信息。

按照存活时间分类

按照存活时间分，Znode有两种，分别为 永久节点 和 临时节点(Ephemeral) 。节点的类型在创建时即被确定，并且不能改变。

永久节点：该节点的生命周期不依赖于会话，并且只有在客户端显示执行删除操作的时候，他们才能被删除。

  • 注意: 永久节点可以拥有子节点

创建永久节点: create /节点名 节点值

临时节点：该节点的生命周期依赖于创建它们的会话。一旦会话结束，临时节点将被自动删除，也可手动删除。

  • 注意: 临时节点不允许拥有子节点。

创建临时节点: create -e /节点名 节点值

按照有无序列号分类

分为有序（Sequential）节点和无序节点

序列化节点: Znode还有一个序列化的特性，就是如果创建的时候加 -s 指定的话，该Znode的名字后面会自动追加一个不断增加的序列号。

创建永久序列化节点: create -s /节点名 节点值

创建临时序列化节点: create -e -s /节点名 节点值

ZNode节点属性

每个znode都包含了一系列的属性，通过命令**get /节点名**，可以获得节点的属性

事务ID介绍

对于zk来说，每次的变化都会产生一个唯一的事务id，zxid（ZooKeeper Transaction Id）。通过zxid，可以确定更新操作的先后顺序。例如，如果zxid1小于zxid2，说明zxid1操作先于zxid2发生，zxid对于整个zk都是唯一的，即使操作的是不同的znode。

MyID介绍

一般是由机器自己创建的文件中存放MyId值

路径在Zookeeper安装路径下/export/server/zookeeper/zkdatas/myid 文件中

其他信息(了解)

cZxid ：Znode创建的事务id。

ctime ：Znode创建时的时间戳.

mZxid ：Znode被修改的事务id，即每次对当前znode的修改都会更新mZxid。

mtime ：Znode最新一次更新发生时的时间戳.

pZxid ：Znode的子节点列表变更的事务ID，添加子节点或删除子节点就会影响子节点列表

cversion ：子节点进行变更的版本号。添加子节点或删除子节点就会影响子节点版本号

dataVersion：数据版本号，每次对节点进行set操作，dataVersion的值都会增加1（即使设置的是相同的数据），可有效避免了数据更新时出现的先后顺序问题。

aclVersion : 权限变化列表版本 access control list Version

ephemeralOwner : 字面翻译临时节点拥有者，持久节点值为0，非持久节点不为0（会话ID）

dataLength : Znode数据长度

numChildren: 当前Znode子节点数量(不包括子子节点）

监听机制

Watch监听机制格式: get /节点名 watch

Watch监听机制特点:

  • 先注册再触发: Zookeeper中的watch机制，必须客户端先去服务端注册监听，这样事件发送才会触发监听，通知给客户端

  • 一次性触发: 事件发生触发监听，一个watcher event就会被发送到设置监听的客户端，这种效果是一次性的，后续再次发生同样的事件，不会再次触发。

  • 异步发送: watcher的通知事件从服务端发送到客户端是异步的。

  • 通知内容: 通知状态（keeperState），事件类型（EventType）和节点路径（path）

应用场景

数据发布/订阅系统,就是发布者将数据发布到ZooKeeper的一个节点上，提供订阅者进行数据订阅，从而实现动态更新数据的目的，实现配置信息的集中式管理和数据的动态更新。

Leader选举

选举要求: 过半原则,所以搭建集群一般奇数,只要某个node节点票数过半立刻成为leader

集群第一次启动(新集群)

启动follower每次投票后,他们会相互同步投票情况,如果票数相同,谁的myid大,谁就当选leader

一旦确定了leader,后面来的默认就是follower,即使它的myid大,leader也不会改变(除非leader宕机了)

leader宕机后启动(旧集群)

每一个leader当老大的时候,都会产生新纪元epoch,且每次操作完节点数据都会更新事务id(高32位_低32位) ,当leader宕机后,剩下的follower就会综合考虑几个因素选出最新的leader

先比较最后一次更新数据事务id(高32位_低32位),谁的事务id最大,谁就当选leader

如果更新数据的事务id都相同的情况下,就需要再次考虑myid,谁的myid大,谁就当选leader

SSH免密登陆

假设两台服务器，node1和node2

node2有自己的公钥和私钥（是一对），node1要给node2发送消息必须知道node2的公钥。

node1将发送的消息（nihao）通过公钥加密，并将数据发送个node2

node2用自己的私钥进行解密得到数据(nihao)

node1将刚发送的字符串(nihao)通过md5-不可逆加密，并发送给node2

node2将自己得到的数据也进行md5加密，然后和node1发送的MD5比对，一致则数据没问题

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