zookeeper设置客户端连接超时被expired

在网络环境非常差的情况下，使用zookeeper集群往往会遇到连接expired了：

客户端提示连接从ZOO_CONNECTION_STATE变为ZOO_EXPIRED_SEESION_STATE，然后应用失去与zookeeper集群的连接。

在使用过程中，我们一般会加大客户端的rec_timeout值，例如设置为30s，但对是否发生expired没有太大影响，仔细查看文档发现要在服务器端设置minSessionTimeout。

那么什么情况下连接会过期？

当客户端创建连接时，会随机和一个zookeeper节点创建连接，并互发heartbeat；session的信息会同步到其他zookeeper节点上，比如session的id、watcher、临时目录等等信息。

当网络抖动或者与他创建连接的zk节点掉线了，这个时候client与zk的的session将断开，此时，client无需处理，zk的重试机制会自动跟其他存活的zk节点创建session：

1）如果连接在minSessionTimeout之内连接成功，那么新的连接将同步之前断开连接的临时数据和watcher，并同步状态。

2）如果这个重连接过程超过了minSessionTimeout，那么该session就会被zk集群提出去即expired掉，会清除该session所有资源和数据，主要包括临时数据和watcher。当使用zookeeper_init指定session的id去重新连接，也会报错，返回一个空的句柄回来。

下面我们来仔细看看：

1）一般我们会设置连接超时时间，在客户端设置，其API为：

ZOOAPI zhandle_t *zookeeper_init(const char *host,
				 watcher_fn fn,
                                 int recv_timeout,
                                 const clientid_t * clientid,
                                 void *context, int flags);
功能： 创建一个句柄（handle）和一个响应（response）这个句柄的会话（session）。 

参数：
host：zookeeper主机列表，用逗号间隔。
fn：用于监视的回调函数。
clientid：客户端尝试重连的先前会话的ID，如果不需要重连先前的会话，则设置为 0。客户端可以通过调用 zoo_client_id来访问一个已经连接上的并且有效的会话ID，如果clientid对应的会话超时，或者由于某种原因 clientid变为无效了，那么zookeeper_init 将返回一个非法的 zhandle_t，通过 zhandle_t 的状态可以获知 zookeeper_init 调用失败的原因。 (通常为 ZOO_EXPIRED_SESSION_STATE). 意思是如果该ID的连接是被expired了的话，重新连接也会失败，服务器已经清理了相关的资源和信息。
context：暂时用不到，忽略。（TODO）
flags：设置为0，zookeeper开发团队保留以后使用。

大量，包括代码里面的注释上都没有说recv_timeout的意思，按字面意思，肯定不是session_timeout，而是多长时间zk创建连接不成功的时间？

2）在服务器端zoo.conf中有相关设置：minSessionTimeout，最小的客户端超时时间，默认值为2个ticktime，单位是毫秒：

minSessionTimeout
　　最小的客户端session超时时间，默认值为2个tickTime，单位是毫秒
maxSessionTimeout
　　最大的客户端session超时时间，默认值为20个tickTime，单位是毫秒

3）于是我们最终修改的zoo.conf文件为：

tickTime=1000
dataDir=/opt/zookeeper/zkdata
dataLogDir=/opt/zookeeper/zklogs
clientPort=2181
initLimit=5
syncLimit=2
minSessionTimeout=16000
maxSessionTimeout=30000
server.1=xxxx:2888:3888
server.2=xxxx:2888:3888
server.3=xxxx:2888:3888

注意，在仅配置了minSessionTimeout参数时，zk会启动失败，提示该参数超过了maxSessionTimeout值，这个时候需要在配置文件把最大值也配上。

4）服务端配置详解：

（1）dataDir
　　用于存放内存数据库快照的文件夹，同时用于集群的myid文件也存在这个文件夹里。
（2）dataLogDir
　　用于单独设置transaction log的目录，transaction log分离可以避免和普通log还有快照的竞争。
（3）tickTime
　　心跳时间，为了确保client-server连接存在的，以毫秒为单位，最小超时时间为两个心跳时间。
（4）clientPort
　　客户端监听端口。
（5）globalOutstandingLimit
　　client请求队列的最大长度，防止内存溢出，默认值为1000。
（6）preAllocSize
　　预分配的Transaction log空间block为proAllocSize KB，默认block为64M，一般不需要更改，除非snapshot过于频繁。
（7）snapCount
　　在snapCount个snapshot后写一次transaction log，默认值是100,000。
（8）traceFile
　　用于记录请求的log，打开会影响性能，用于debug，最好不要定义。
（9）maxClientCnxns
　　最大并发客户端数，用于防止DOS的，默认值是10，设置为0是不加限制。
（11）clientPortBindAddress
　　可以设置指定的client ip以及端口，不设置的话等于ANY:clientPort
（12）minSessionTimeout
　　最小的客户端session超时时间，默认值为2个tickTime，单位是毫秒
（13）maxSessionTimeout
　　最大的客户端session超时时间，默认值为20个tickTime，单位是毫秒
（14）electionAlg
　　用于选举的实现的参数：
　　①0：为以原始的基于UDP的方式协作
　　②1：为不进行用户验证的基于UDP的快速选举
　　③2：为进行用户验证的基于UDP的快速选举
　　④3：为基于TCP的快速选举，默认值为3
（15）initLimit
　　多少个tickTime内，允许其他server连接并初始化数据，如果zooKeeper管理的数据较大，则应相应增大这个值。
（16）syncLimit
　　多少个tickTime内，允许follower同步，如果follower落后太多，则会被丢弃。
（17）leaderServes
　　leader是否接受客户端连接。默认值为yes。leader负责协调更新。当更新吞吐量远高于读取吞吐量时，可以设置为不接受客户端连接，以便leader可以专注于同步协调工作。
（18）server.x=[hostname]:nnnnn[:nnnnn]
　　配置集群里面的主机信息，其中：
　　①server.x：server.x的x要写在myid文件中，决定当前机器的id，
　　②第一个port用于连接leader，
　　③第二个用于leader选举。
　　④如果electionAlg为0，则不需要第二个port。
　　⑤hostname也可以填ip。
（19）group.x=nnnnn[:nnnnn]
        分组信息，表明哪个组有哪些节点，例如group.1=1:2:3 group.2=4:5:6 group.3=7:8:9。
（20）weight.x=nnnnn
　　　权重信息，表明哪个结点的权重是多少，例如weight.1=1 weight.2=1 weight.3=1。