Zookeeper系列六：服务器角色、序列化与通信协议、数据存储、zookeeper总结

一、服务器角色

1. Leader

1）事务请求的唯一调度者和处理者。保证事务处理的顺序性

　　事务请求：导致数据一致性的请求（数据发生改变）。如删除一个节点、创建一个节点、设置节点数据，设置节点权限就是一个事物请求，全局的事物id（zxid）只能由leader来分配

2）集群内部个服务器之间的调度者

2. Follower

1）处理客户端的非事务请求。事务请求必须转发给Leader服务器。

　　非事物请求：读取数据
2）参与事务请求Proposal（议案）的投票
3）参与Leader选举

3. Observer

在实际运行中，它只是负责读，Leader不会将事务的投票发送给Observer。
在zk的配置server.1=master:2888:3888后面加:observer以后就是一个Observer
server.1=master:2888:3888:observer

二、序列化与通信协议

1. zookeeper序列化

常见序列化协议：

ProtoBuf
Thrift
Hessian
Kryo
Avro
JDK Serializable
Jsoniter/Jackson

Jute是zookeeper序列化、反序列化协议。

2. zookeeper通信协议

基于TCP/IP协议，所以是一个长连接。zookeeper在这个基础上完成客户端和服务器，服务器和服务器之间的通信。

zookeeper请求包：请求头+请求体

0-3	4-11		12-n
len	4-7	8-11	12-15	16-(n-1)	n
	xid	type	len	path	watch

 

zookeeper响应包：响应头+响应体

0-3	4-19			20 - n
len	4-7	8-15	16-19	20-23	len位	48位	8位
	xid	zxid	err	len	data	......	pzxid

0-3位：version+dbid+magic（魔数）

三、数据存储

1. 内存数据

Zk有个内存数据库：ZkDataBase、DataTree、DataNode

2. 日志数据FileTxnLog

运行时，不停地有数据写入。
当日志的剩余空间不足4K（4096），日志就做扩充，扩充64M，后面以“0”填充。
log都是使用zxid作为文件名的后缀。

查看日志方式：

cd /software/zookeeper-3.4.6
java -cp ./zookeeper-3.4.6.jar::./lib/log4j-1.2.16.jar:./lib/slf4j-api-1.6.1.jar:./lib/slf4j-log4j12-1.6.1.jar org.apache.zookeeper.server.LogFormatter /zookeeper/zk1/version-2/log.100000001

说明：

1）必须在zookeeper的安装目录下执行

2）/zookeeper/zk1/是zookeeper配置文件里面配置的数据目录（dataDir）

3. 快照数据

快照数据：在某一时刻内存所有全量数据的一个磁盘文件。举例：快照阈值100000，触发快照数据。
快照数据都是使用Zxid作为文件名的后缀。这样的话，获取快照数据的时候就不用遍历了，直接根据Zxid去获取就行了

查看快照命令：

cd /software/zookeeper-3.4.6
java -cp ./zookeeper-3.4.6.jar::./lib/log4j-1.2.16.jar:./lib/slf4j-api-1.6.1.jar:./lib/slf4j-log4j12-1.6.1.jar org.apache.zookeeper.server.SnapshotFormatter /zookeeper/zk1/version-2/snapshot.100000050

说明：

1）必须在zookeeper的安装目录下执行

2）/zookeeper/zk1/是zookeeper配置文件里面配置的数据目录（dataDir）

快照触发机制，非“半数机制”，过半随机策略。
logcount > (snapcount/2 + randroll)
logcount: 代表当前记录日志数量
snapcount: 多少次事务日志记录后触发一次数据快照
randroll： 1~snapcount/2 之间的一个随机数

四、zookeeper总结

ZK在分布式系统中的各种应用，本质其实就是对节点的创建，删除，数据更新等事件做监听，监听到以后做对应的操作
ZK是观察者设计模式
都是为了解决高可用，解决单点故障问题，数据可靠性

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