【Zookeeper技术栈篇】高频面试点

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1. Zookeeper的选举过程

zookeeper的选举机制其实就是zab(原子广播)的恢复机制

选举有两种, 一种是basic paxos算法,一种是fast paxos算法

默认的半数选举机制是fast paxos算法,当有一半以上的节点选举时, 这个节点就是leader.

假如有五台节点组成的集群, 当第一台节点启动时, 他把票投给自己, 但是它发出去的报文没响应,所以它的状态是looking, 当第二台节点启动, 他们都各自把票投给自己, 这是第二台的myid 大,他的权重大, 第一台节点改票为第二台, 但是第二台的票数未过半, 所以两台都为looking状态. 第三台启动, 他们同样的选举, 最后第三台myid大,胜出,且票数过半, 当选为leader 一二台为follower. 第四台启动, 由于已经选出来了leader了, 所以第四台也只能是follower.

2. Zookeeper的角色

zk提供了什么，简单的说，zookeeper=文件系统+通知机制

1、领导者（leader），负责进行投票的发起和决议，更新系统状态

2、学习者（learner），包括跟随者（follower）和观察者（observer），follower用于接受客户端请求并想客户端返回结果，在选主过程中参与投票

3、Observer可以接受客户端连接，将写请求转发给leader，但observer不参加投票过程，只同步leader的状态，observer的目的是为了扩展系统，提高读取速度

4、客户端（client），请求发起方

3. Zookeeper的核心

核心原理（ZAB协议）

Zookeeper的核心是原子广播（Zookeeper Atomic Broadcast），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。

4. Zab原理

Zab协议要求每个 Leader 都要经历三个阶段：发现，同步，广播。

发现：要求zookeeper集群必须选举出一个 Leader 进程，同时 Leader 会维护一个 Follower 可用客户端列表。将来客户端可以和这些 Follower节点进行通信。

同步：Leader 要负责将本身的数据与 Follower 完成同步，做到多副本存储。这样也是提现了CAP中的高可用和分区容错。Follower将队列中未处理完的请求消费完成后，写入本地事务日志中。

广播：Leader 可以接受客户端新的事务Proposal请求，将新的Proposal请求广播给所有的 Follower。

5. Zookeeper的读写请求

Zookeeper 客户端会随机的链接到 zookeeper 集群中的一个节点

如果是读请求，就直接从当前节点中读取数据；

如果是写请求，那么节点就会向 Leader 提交事务，Leader 接收到事务提交，会广播该事务，只要超过半数节点写入成功，该事务就会被提交。