Zookeeper中的角色

在zookeeper集群中，节点也有不同的角色，承担着不同角色。

zookeeper有三种角色：

• 老大：Leader   (领导者）   : 客户端提供读服务和写服务。
• 老二：Follower（跟随者）  : 为客户端提供读服务，参与Leader选举过程
• 老三：Observer（观察者）  : 为客户端提供读服务，不参与Leader选举过程

其中：Follower 和 Observer 归类为 Learner（学习者）

集群管理图如下：

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Leader

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Leader在集群中只有一个节点，可以说是老大No.1，是zookeeper集群的中心，负责协调集群中的其他节点。从性能的角度考虑，leader可以选择不接受客户端的连接。

所有的跟随者Follower与观察者Observer节点的写请求都会转交给领导者Leader执行。Leader接受到一个写请求后，首先会发送给所有的Follower，统计Follower写入成功的数量。当有超过半数的Follower写入成功后，Leader就会认为这个写请求提交成功，通知所有的Follower commit这个写操作，保证事后哪怕是集群崩溃恢复或者重启，这个写操作也不会丢失。

Leader的作用

• 在ZAB崩溃恢复之后，消息广播之前，进行集群中的数据同步；
• 维持与Learner的心跳，接收Learner请求消息，并据不同的消息类型，进行不同的处理；
• Learner处理的消息类型包括：PING消息、REQUEST消息、ACK消息、REVALIDATE消息等。

其中：

• PING消息：指Learner的心跳信息；
• REQUEST消息：是Follower发送的提议信息，包括写请求及同步请求；
• ACK消息：是Follower的对提议的回复，超过半数的Follower通过，则commit该提议；
• REVALIDATE消息：是用来延长SESSION有效时间。

Leader的工作流程简图如下所示，实际上流程要比下图复杂得多，启动了三个线程来实现功能：

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Follower

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Follow在集群中有多个，主要的作用有：

• 与老大Leader保持心跳连接
• 当Leader挂了的时候，经过投票后成为新的leader。leader的重新选举是由老二Follower们内部投票决定的。
• 向Leader发送请求（PING请求、REQUEST消息、ACK请求、REVALIDATE消息）
• 处理leader发来的消息与请求
• 接收Client的请求，如果为写请求，发送给Leader进行投票；
• 返回Client请求结果。

Follower的工作流程简图：

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其中：

• UPTODATE消息：表示同步完成；
• REVALIDATE消息：根据Leader的REVALIDATE结果，关闭待revalidate的session还是允许其接受消息；
• SYNC消息：返回SYNC结果到客户端，这个消息最初由客户端发起，用来强制得到最新的数据更新。

Observer

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Observer角色除了不参与Leader选举和Proposal投票外，与Follower的作用相同。

可以说Observer是zookeeper集群中最边缘的存在。Observer的主要作用是提高zookeeper集群的读性能。通过leader的介绍我们知道zookeeper的一个写操作是要经过半数以上的Follower确认才能够写成功的。那么当zookeeper集群中的节点越多时，zookeeper的写性能就 越差。为了在提高zookeeper读性能（也就是支持更多的客户端连接）的同时又不影响zookeeper的写性能，zookeeper集群多了一个儿子Observer，只负责：

• 与leader同步数据
• 不参与leader选举，没有投票权。也不参与写操作的提议过程。
• 数据没有事务化到硬盘。即Observer只会把数据加载到内存。

参考资料

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• https://www.cnblogs.com/DeepInThought/p/11061550.html
• https://blog.csdn.net/lamfang/article/details/109039288