Zookeeper 入门

2024-01-22 07:56:16

Zookeeper 简介

ZooKeeper致力于提供一个高性能、高可用，且具备严格的顺序访问控制能力的分布式协调服务，是雅虎公司创建，是Google的Chubby一个开源的实现，也是Hadoop和Hbase的重要组件。

设计目标

  1. 简单的数据结构：共享的树形结构，类似文件系统，存储于内存；

  2. 可以构建集群：避免单点故障，3-5台机器就可以组成集群，超过半数正常工作就能对外提供服务；

  3. 顺序访问：对于每个读请求，zk会分配一个全局唯一的递增编号，利用这个特性可以实现高级协调服务；

  4. 高性能：基于内存操作，服务于非事务请求，适用于读操作为主的业务场景。3台zk集群能达到13w QPS；

哪些常见需要用到ZK

数据发布订阅：下面的基础 负载均衡：客户端的负载均衡 命名服务 Master选举 集群管理 配置管理 分布式队列 分布式锁

ZK的下载跟安装

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Zookeeper配置文件

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ZK 特性

会话（session）

客户端与服务端的一次会话连接，本质是TCP长连接，通过会话可以进行心跳检测和数据传输；看下Zk客户端和服务端成功连接后，就创建了一次会话，ZK会话在整个运行期间的生命周期中，会在不同的会话状态之间切换，这些状态包括： CONNECTING、CONNECTED、RECONNECTING、RECONNECTED、CLOSE 一旦客户端开始创建Zookeeper对象，那么客户端状态就会变成CONNECTING状态，同时客户端开始尝试连接服务端，连接成功后，客户端状态变为CONNECTED，通常情况下，由于断网或其他原因，客户端与服务端之间会出现断开情况，一旦碰到这种情况，Zookeeper客户端会自动进行重连服务，同时客户端状态再次变成CONNCTING，直到重新连上服务端后，状态又变为CONNECTED，在通常情况下，客户端的状态总是介于CONNECTING和CONNECTED之间。但是，如果出现诸如会话超时、权限检查或是客户端主动退出程序等情况，客户端的状态就会直接变更为CLOSE状态

数据模型

ZooKeeper的视图结构和标准的Unix文件系统类似，其中每个节点称为数据节点或ZNode,每个znode可以存储数据，还可以挂载子节点，因此可以称之为树。Znode一般存储小于1M的数据。每一个znode都必须有值，如果没有值，节点是不能创建成功的。

  1. 在Zookeeper中，znode是一个跟Unix文件系统路径相似的节点，可以往这个节点存储或获取数据

  2. 通过客户端可对znode进行增删改查的操作，还可以注册watcher监控znode的变化。

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在这里插入图片描述

Zookeeper节点类型

节点类型非常重要，是后面项目实战的基础。 a、Znode有两种类型： 短暂（ephemeral）（create -e /app1/test1 “test1” 客户端断开连接zk删除ephemeral类型节点） 持久（persistent） （create -s /app1/test2 “test2” 客户端断开连接zk不删除persistent类型节点） b、Znode有四种形式的目录节点（默认是persistent ） PERSISTENT PERSISTENT_SEQUENTIAL（持久序列/test0000000019 ） EPHEMERAL EPHEMERAL_SEQUENTIAL c、创建znode时设置顺序标识，znode名称后会附加一个值，顺序号是一个单调递增的计数器，由父节点维护 d、在分布式系统中，顺序号可以被用于为所有的事件进行全局排序，这样客户端可以通过顺序号推断事件的顺序

Zookeeper节点状态属性

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客户端常用命令

使用 zkCli.sh -server 127.0.0.1:2181 连接到 ZooKeeper 服务，连接成功后，系统会输出 ZooKeeper 的相关环境以及配置信息。 命令行工具的一些简单操作如下：

  1. 显示根目录下、文件： ls / 使用 ls 命令来查看当前 ZooKeeper 中所包含的内容

  2. 显示根目录下、文件： ls2 / 查看当前节点数据并能看到更新次数等数据

  3. 创建文件，并设置初始内容： create /zk "test" 创建一个新的 znode节点“ zk ”以及与它关联的字符串 [-e] [-s] 【-e 零时节点】 【-s 顺序节点】

  4. 获取文件内容： get /zk 确认 znode 是否包含我们所创建的字符串 [watch]【watch 监听】

  5. 修改文件内容： set /zk "zkbak" 对 zk 所关联的字符串进行设置

  6. 删除文件： delete /zk 将刚才创建的 znode 删除，如果存在子节点删除失败

  7. 递归删除：rmr /zk将刚才创建的 znode 删除，子节点同时删除

  8. 退出客户端： quit

  9. 帮助命令： help

ACL保障数据的安全

ACL机制，表示为scheme:id:permissions，第一个字段表示采用哪一种机制，第二个id表示用户，permissions表示相关权限（如只读，读写，管理等）。

通常表示为：scheme:id:permission

  1. schema:代表授权策略

  2. id:代表用户

  3. permission:代表权限

Scheme world：默认方式，相当于全世界都能访问 auth：代表已经认证通过的用户(可以通过addauth digest user:pwd 来添加授权用户) digest：即用户名:密码这种方式认证，这也是业务系统中最常用的 ip：使用Ip地址认证

id id是验证模式，不同的scheme，id的值也不一样。 scheme为auth时：username:password scheme为digest时:username:BASE64(SHA1(password)) scheme为ip时:客户端的ip地址。 scheme为world时anyone。

Permission CREATE、READ、WRITE、DELETE、ADMIN 也就是 增、删、改、查、管理权限，这5种权限简写为crwda(即：每个单词的首字符缩写) CREATE(c)：创建子节点的权限 DELETE(d)：删除节点的权限 READ(r)：读取节点数据的权限 WRITE(w)：修改节点数据的权限 ADMIN(a)：设置子节点权限的权限

ACL命令

getAcl

获取指定节点的ACL信息 create /testDir/testAcl deer # 创建一个子节点 getAcl /testDir/testAcl # 获取该节点的acl权限信息

setAcl

设置指定节点的ACL信息 setAcl /testDir/testAcl world:anyone:crwa # 设置该节点的acl权限 getAcl /testDir/testAcl # 获取该节点的acl权限信息，成功后，该节点就少了d权限 create /testDir/testAcl/xyz xyz-data # 创建子节点 delete /testDir/testAcl/xyz # 由于没有d权限，所以提示无法删除

addauth

addauth digest user1:123456 # 需要先添加一个用户 setAcl /testDir/testAcl auth:user1:123456:crwa # 然后才可以拿着这个用户去设置权限 getAcl /testDir/testAcl # 密码是以密文的形式存储的

create /testDir/testAcl/testa aaa
delete /testDir/testAcl/testa # 由于没有d权限，所以提示无法删除

退出客户端后： ls /testDir/testAcl #没有权限无法访问 create /testDir/testAcl/testb bbb #没有权限无法访问 addauth digest user1:123456 # 重新新增权限后可以访问了

ACL权限补充

练习setAcl权限的时候由于失误，导致节点无法删除
  create /enjoy1/node1  enjoy
  setAcl /enjoy1  world:anyone:r
  这个时候无论是delete 还是rmr都没有权限删除
  解决方式:启用super权限
   使用DigestAuthenticationProvider.generateDigest("super:admin"); 获得密码
1.修改zkServer启动脚本增加
"-Dzookeeper.DigestAuthenticationProvider.superDigest=super:xQJmxLMiHGwaqBvst5y6rkB6HQs="
2.启动客户端用管理员登陆
   addauth digest super:admin

 

常用四字命令

ZooKeeper 支持某些特定的四字命令字母与其的交互。用来获取 ZooKeeper 服务的当前状态及相关信息。可通过 telnet 或 nc 向 ZooKeeper 提交相应的命令 ：当然，前提是安装好了nc

echo stat|nc 127.0.0.1 2181 来查看哪个节点被选择作为follower或者leader 使用echo ruok|nc 127.0.0.1 2181 测试是否启动了该Server，若回复imok表示已经启动。 echo dump| nc 127.0.0.1 2181 ,列出未经处理的会话和临时节点。 echo kill | nc 127.0.0.1 2181 ,关掉server echo conf | nc 127.0.0.1 2181 ,输出相关服务配置的详细信息。 echo cons | nc 127.0.0.1 2181 ,列出所有连接到服务器的客户端的完全的连接 / 会话的详细信息 echo envi |nc 127.0.0.1 2181 ,输出关于服务环境的详细信息（区别于 conf 命令）。 echo reqs | nc 127.0.0.1 2181 ,列出未经处理的请求。 echo wchs | nc 127.0.0.1 2181 ,列出服务器 watch 的详细信息。 echo wchc | nc 127.0.0.1 2181 ,通过 session 列出服务器 watch 的详细信息，它的输出是一个与 watch 相关的会话的列表。 echo wchp | nc 127.0.0.1 2181 ,通过路径列出服务器 watch 的详细信息。它输出一个与 session 相关的路径。

ZooKeeper 日志可视化

前面以及讲了两个非常重要的配置一个是dataDir，存放的快照数据，一个是dataLogDir，存放的是事务日志文件

事务日志可视化 （LogFormatter） java -cp ../../zookeeper-3.4.6.jar;../../lib/slf4j-api-1.6.1.jar org.apache.zookeeper.server.LogFormatter log.xxxx 数据快照可视化 （SnapshotFormatter） java -cp ../../zookeeper-3.4.6.jar;../../lib/slf4j-api-1.6.1.jar org.apache.zookeeper.server.SnapshotFormatter snapshot.xxxx

ZooInspector

下载然后解压 进入目录ZooInspector\build，运行zookeeper-dev-ZooInspector.jar； Zookeeper 入门 java -jar zookeeper-dev-ZooInspector.jar //执行成功后，会弹出java ui client Zookeeper 入门 点击左上角连接按钮，输入zk服务地址：ip或者主机名:2181

Zookeeper 入门 点击OK，即可查看ZK节点信息 Zookeeper 入门

 

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