PDF《第6章Zookeeper》

2、Zookeeper的工作原理 ? Zookeeper的核心是原子广播,这个机制保证了各个Server之间的同 步.实现这个机制的协议叫做Zab协议.Zab协议有两种模式,它们 分别是恢复模式(选主)和广播模式(同步).当服务启动或者在领 导者崩溃后,Zab就进入了恢复模式,当领导者被选举出来,且大多 数Server完成了和leader的状态同步以后,恢复模式就结束了.状态 同步保证了leader和Server具有相同的系统状态. ? 为了保证事务的顺序一致性,zookeeper采用了递增的事务id号(zxid )来标识事务.所有的提议(proposal)都在被提出的时候加上了 zxid.实现中zxid是一个64位的数字,它高32位是epoch用来标识 leader关系是否改变,每次一个leader被选出来,它都会有一个新的 epoch,标识当前属于那个leader的统治时期.低32位用于递增计数 . 《大数据技术基础》 厦门大学计算机系 林子雨 ziyulin@xmu.edu.cn 2013年9月修订版 Server工作过程中的三种状态 z LOOKING:当前Server不知道leader是谁,正在搜寻;

z LEADING:当前Server即为选举出来的leader;

z FOLLOWING:leader已经选举出来,当前Server与之同 步. 《大数据技术基础》 厦门大学计算机系 林子雨 ziyulin@xmu.edu.cn 2013年9月修订版 2.1 选主流程 ? 当leader崩溃或者leader失去大多数follower,这时候zk 进入恢复模式,恢复模式需要重新选举出一个新的 leader,让所有的Server都恢复到一个正确的状态.Zk 的选举算法有两种:一种是基于basic paxos实现的,另 外一种是基于fast paxos算法实现的.系统默认的选举 算法为fast paxos. 《大数据技术基础》 厦门大学计算机系 林子雨 ziyulin@xmu.edu.cn 2013年9月修订版 basic paxos流程 ? 选举线程由当前Server发起选举的线程担任,其主要功能是对投票结 果进行统计,并选出推荐的Server;

? 选举线程首先向所有Server发起一次询问(包括自己);

? 选举线程收到回复后,验证是否是自己发起的询问(验证zxid是否一致 ),然后获取对方的id(myid),并存储到当前询问对象列表中,最后获 取对方提议的leader相关信息(id,zxid),并将这些信息存储到当次选举 的投票记录表中;

? 收到所有Server回复以后,就计算出zxid最大的那个Server,并将这 个Server相关信息设置成下一次要投票的Server;

? 线程将当前zxid最大的Server设置为当前Server要推荐的Leader后, 如果此Server获得n/2 + 1的Server票数,则设置当前推荐的leader为 获胜的Server,产生选举结果leader,然后,当前server根据获胜的 Server相关信息设置自己的状态;

否则,继续这个过程,直到leader 被选举出来. 《大数据技术基础》 厦门大学计算机系 林子雨 ziyulin@xmu.edu.cn 2013年9月修订版 采用basic paxos算法实现选主流程 《大数据技术基础》 厦门大学计算机系 林子雨 ziyulin@xmu.edu.cn 2013年9月修订版 fast paxos流程 ? fast paxos流程是在选举过程中,某Server 首先向所有Server提议自己要成为leader, 当其它Server收到提议以后,解决epoch和zxid的冲突,并接受对方的提议,然后向对 方发送接受提议完成的消息,重复这个流 程,最后一定能选举出Leader. 《大数据技术基础》 厦门大学计算机系 林子雨 ziyulin@xmu.edu.cn 2013年9月修订版 采用fast paxos算法实现选主流程 《大数据技术基础》 厦门大学计算机系 林子雨 ziyulin@xmu.edu.cn 2013年9月修订版 2.2 同步流程 选完leader以后,zk就进入状态同步过程,具体如下: ? leader等待server连接;