ZooKeeper分布式应用的协调器课件.ppt

1、ZooKeeper分布式应用的协调器主要内容 ZooKeeper的数据模型 ZooKeeper的数据读写机制 ZooKeeper的使用方法为什么需要ZooKeeper?大部分分布式应用需要一个主控、协调器或控制器来管理物理分布的子进程（如资源、任务分配等）目前，大部分应用需要开发私有的协调程序，缺乏一个通用的机制 协调程序的反复编写浪费，且难以形成通用、伸缩性好的协调器 ZooKeeper：提供通用的分布式锁服务，用以协调分布式应用（如，为HBase提供服务）ZooKeeper的数据模型 层次化目录结构 命名符合常规文件系统规范，不能包含/节点Znode可以包含数据与子 节点 客户端应用可在节

2、点上设置 监视器 节点数据不支持部分读写，而是一次性完整读写 临时性节点节点创建属性 临时性节点 创建的节点不是持久节点 一旦与客户端的会话结束，节点自动删除 Sequence 创建节点时，编号自动加1 例如x-1,x-2,s-3,x-4等ZooKeeper的读写机制 ZooKeeper是一个由多个Server组成的集群 一个Leader，多个Follower 每个Server都保存了一份数据副本 全局数据一致 分布式读写 更新请求转发，由Leader实施使用ZooKeeper的约定 更新请求顺序执行 来自同一个Client的更新请求按其发送顺序依次执行 数据更新原子性 一次数据更新要么成功，

3、要么失败。不存在部分数据写入成功或失败的情况 全局唯一数据视图 Client无论连接哪个Server，数据视图都是一致的 实时性 在一定时间范围内，Client能读到最新数据ZooKeeper的APIString create(path,data,acl,flags)void delete(path,expectedVersion)Stat setData(path,data,expectedVersion)(data,Stat)getData(path,watch)Stat exists(path,watch)String getChildren(path,watch)void sync(p

4、ath)Stat setACL(path,acl,expectedVersion)(acl,Stat)getACL(path)包含监视器调用参数均包含节点路径对比：Chubby的APIhandle Open(path,)Close(handle,)GetContentsAndStat(handle,),GetStat(handle),ReadDir(handle,)SetContents(handle),SetACL(handle,)Delete(path)Acquire(),TryAcquire(),Release()GetSequencer(),SetSequencer(),CheckSe

5、quencer()?仅Open包含节点路径，生成handle供其他API使用如何使用ZooKeeper？关于ZooKeeper的锁服务 这里的“锁”并非对ZooKeeper的资源加锁，用于对第三方资源加锁 用例 多个第三方分布式Server需要使用某第三方资源，谁获取了ZooKeeper中的独占锁，谁就可以使用第三方资源，否则等待如何使用ZooKeeper？Leader选举 用于在多个节点中选取主控，如GFS中对外服务Master节点的选取1)getData(“/servers/leader”,?true)2)如果读取成功则从数据中获取leader信息，退出3)读取失败，执行create(“.

6、/servers/leader”,?hostname,?EPHEMERAL)（注意节点类型）如果创建成功则自己成为leader，写入信息，退出5)如果写入失败，则返回步骤1getData设置了监视器，如果数据发生变化，会重启上述流程如何使用ZooKeeper？独占锁 如果分布式应用需要对某资源独占使用，可以申请独占锁1)id?=?create(“./locks/x-”,?SEQUENCE|EPHEMERAL)2)getChildren(“./locks/”,?false)3)如果id是第一个节点，则获取独占锁，退出4)exists(name?of?last?child?before?id,?t

7、rue)（注意，设置了监视器）5)如果id之前不存在节点，返回步骤26)等待通知7)返回步骤2有且仅有一个Client可以获取到独占锁如何使用ZooKeeper？共享锁1)id?=?create(“./locks/s-”,?SEQUENCE|EPHEMERAL)2)getChildren(“./locks/”,?false)3)如果id之前没有x-类型的节点，获取共享锁，退出4)exists(name?of?the?last?x-?before?id,?true)5)如果id之前不存在x-类型节点，返回步骤26)等待事件通知7)返回步骤2如果之前没有独占锁，就可以获取共享锁如何使用ZooKee

8、per？其他应用(小数据存储)例如，GFS中master如何获知ChunkServer信息？基于ZooKeeper的实现方法ChunkServer执行如下操作：1)id?=?create(“./chunkservers/cs-”,?SEQUENCE|EPHEMERAL)2)向节点id中写入ChunkServer元信息Master执行如下操作：1)?getChildren(“./chunkservers/”,?true)2)读取子节点数据，获知ChunkServer元信息其他 ZooKeeper的会话 Client通过发送PING请求与Server保持会话 通过PING，可以同时获知Client与Server是否活跃 ZooKeeper的监视器 监视器是一次性的，一次事件通知后就作废性能ZooKeeper适用于主要负载为读的应用场合