Zookeeper工作原理

2.1 Zookeeper工作原理
»Zookeeper的核心是原子廣播,這個機制保證了各個server之間的同步。實現這個機制的協議叫做Zab協議。Zab協議有兩種模式,它們分別是恢復模式和廣播模式。當服務啓動或者在領導者崩潰後,Zab就進入了恢復模式,當領導者被選舉出來,且大多數server的完成了和leader的狀態同步以後,恢復模式就結束了。狀態同步保證了leader和server具有相同的系統狀態。

»一旦leader已經和多數的follower進行了狀態同步後,他就可以開始廣播消息了,即進入廣播狀態。這時候當一個server加入zookeeper服務中,它會在恢復模式下啓動,發現leader,並和leader進行狀態同步。待到同步結束,它也參與消息廣播。Zookeeper服務一直維持在Broadcast狀態,直到leader崩潰了或者leader失去了大部分的followers支持。

»廣播模式需要保證proposal被按順序處理,因此zk採用了遞增的事務id號(zxid)來保證。所有的提議(proposal)都在被提出的時候加上了zxid。實現中zxid是一個64爲的數字,它高32位是epoch用來標識leader關係是否改變,每次一個leader被選出來,它都會有一個新的epoch。低32位是個遞增計數。

»當leader崩潰或者leader失去大多數的follower,這時候zk進入恢復模式,恢復模式需要重新選舉出一個新的leader,讓所有的server都恢復到一個正確的狀態。
2.2 leader選舉
»每個Server啓動以後都詢問其它的Server它要投票給誰。
»對於其他server的詢問,server每次根據自己的狀態都回復自己推薦的leader的id和上一次處理事務的zxid(系統啓動時每個server都會推薦自己)
»收到所有Server回覆以後,就計算出zxid最大的哪個Server,並將這個Server相關信息設置成下一次要投票的Server。
»計算這過程中獲得票數最多的的sever爲獲勝者,如果獲勝者的票數超過半數,則改server被選爲leader。否則,繼續這個過程,直到leader被選舉出來。
»leader就會開始等待server連接
»Follower連接leader,將最大的zxid發送給leader
»Leader根據follower的zxid確定同步點
»完成同步後通知follower 已經成爲uptodate狀態
»Follower收到uptodate消息後,又可以重新接受client的請求進行服務了
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