1. 簡介
Zookeeper分佈式服務框架是ApacheHadoop的一個子項目，它主要是用來解決分佈式應用中經常遇到的一些數據管理問題，如：統一命名服務、狀態同步服務、集羣管理、分佈式應用配置項的管理等。本文將從使用者角度介紹Zookeeper的安裝和配置文件中各個配置項的意義。
2. Zookeeper特性
Zookeeper是一種高性能、可擴展的服務。Zookeeper的讀寫速度非常快，並且讀的速度要比寫的速度更快。另外，在進行讀操作的時候，Zookeeper依然能夠爲舊的數據提供服務。這些都是Zookeeper所提供的一致性保證，它具有如下特點：
u 結構簡單
類似於文件系統的樹狀結構
u 最終一致性
無論客戶端連接到哪一個服務器，他將看到相同的Zookeeper視圖
u 可靠性
具有簡單、健壯、良好的性能，如果消息m被一臺服務器接受，那麼它將被所有的服務器接受
u 實時性
Zookeeper保證客戶端將在一個時間間隔範圍內獲得服務器的更新信息，或者服務器失效的信息。但由於網絡延時等原因，Zookeeper不能保證兩個客戶端能同時得到剛更新的數據，如果需要最新數據，應該在讀數據之前調用sysnc()接口。
u 有序性
包括全局有序和偏序兩種：全局有序是指如果在一臺服務器上消息a在消息b前發佈，則在所有Server上消息a將在消息b前被髮布；偏序是指如果一個消息b在消息a後被同一個發送者發佈，a必將排在b前面
u 原子性
更新操作要麼成功，要麼失敗，沒有第三種結果
3. 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，他們分別是恢復模式（選主）和廣播模式（同步）。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。
爲了保證事務的順序一致性，Zookeeper採用了遞增的事務id號（zxid）來標示事務。所有的提議都在被提出的時候加上了zxid。實現中zxid是一個64位的數字，它都會有一個新的紀元，標示當前屬於哪個leader的統治時期。低於32位用於遞增計數。
每個Server在工作過程中有三種狀態：
u Looking：當前server不知道leader是誰，正在搜尋
u Leading：當前Server即爲選舉出來的leader
u Following：leader已經選舉出來，當前server與之同步
4. 安裝和配置詳解
本文介紹的Zookeeper是以zookeeper-3.4.5這個穩定版本爲基礎，最新的版本可以通過http://hadoop.apache.org/zookeeper/來獲取，Zookeeper的安裝非常簡單，下面將從單機模式和集羣模式這兩方面介紹Zookeeper的安裝和配置。
5. 單機模式
單機安裝非常簡單，只要把Zookeeper的壓縮包解壓到某個磁盤目錄下即可。Zookeeper的啓動腳本在bin目錄下，Linux下的啓動腳本是zkServer.sh，windows下的啓動腳本是zkServer.cmd。
在執行啓動腳本之前，還有幾個基本配置項需要配置以下，Zookeeper的配置文件在conf目錄下，這個目錄下有zoo_sample.cfg和log4j.properties，你需要做的就是將zoo_sample.cfg重命名爲zoo.cfg，因爲Zookeeper在服務啓動時會默認加載這個文件。下面詳細介紹一下，這個配置文件中各個配置項的意義。
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tickTime=2000 dataDir=D:/temp/zookeeper clientPort=2181 |
u tickTime：這個時間是作爲Zookeeper服務器之間或客戶端與服務器之間維持心跳的時間間隔，也就是每個tickTime時間就會發送一個心跳。
u dataDir：顧名思義就是Zookeeper保存數據的目錄，默認情況下，Zookeeper將寫數據的日誌文件也保存到這個目錄裏。
u clientPort：這個端口就是客戶端連接Zookeeper服務器的端口，Zookeeper會監聽這個端口，接受客戶端的請求訪問。
當這些配置項配置好後，就可以啓動Zookeeper了，啓動後要檢查Zookeeper是否已經存在服務，可以通過netstat – ano命令查看時候有你配置的clientPort端口號在監聽服務。
6. 集羣模式
Zookeeper不僅可以單機提供服務，同時也支持多機組成集羣來提供服務。實際上Zookeeper還支持另外一種僞集羣的方式，也就是可以在一臺物理機運行多個Zookeeper示例，下面將介紹集羣模式的安裝和配置。
Zookeeper的集羣模式的安裝和配置也不是很複雜，所要做的就是增加幾個配置項。集羣模式除了上面的三個配置項還有增加下面幾個配置項：
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initLimit=5 syncLimit=2 server.1=192.168.211.1:2888:3888 server.2=192.168.211.2:2888:3888 |
u initLimit：這個配置項是用來配置Zookeeper接受客戶端（這裏所說的客戶端不是用戶連接Zookeeper服務器的客戶端，而是Zookeeper服務器集羣連接到Leader和Follower服務器）初始化連接時最長能忍受多少個心跳時間間隔數。當已經超過10個心跳的時間（也就是tickTime）長度後Zookeeper服務器還沒有收到客戶端的返回信息，那麼表明這個客戶端連接失敗。總的時間長就是5*2000=10秒
u sysncLimit：這個配置項標示Leader與Follower之間發送消息，請求和應答時間長度，最長不能超過多少個tickTime是的時間長度，總的時間長度就是2*2000=4秒
u server.A=B:C:D：其中A是一個數字，表示這個是第幾號服務器；B是這個服務器的ip地址；C表示的是這個服務器與集羣中的Leader服務器交互信息的端口；D表示的是萬一集羣中的Leader服務器掛了，需要一個端口來重新進行選舉，選出一個新的Leader，而這個端口就是用來執行選舉時服務器相互通信的端口。如果是僞集羣的配置方式，由於B都是一樣，所以不同的Zookeeper實例通信端口號不能一樣，所以要給他們分配不同的端口號。
除了修改zoo.cfg配置文件，集羣模式下還要配置一個文件myid，這個文件在dataDir目錄下，這個文件裏面就有一個數據就是A的值，Zookeeper啓動時讀取這個文件，拿到裏面的數據與zoo.cfg裏面的配置信息比較從而判斷到底是哪個server。