ZooKeeper是一個開源的分布式協調服務,用于維護配置信息、命名服務、分布式同步等。其架構設計旨在提供一個高可用、高性能、可靠的協調服務。以下是關于ZooKeeper架構設計的詳細介紹:
ZooKeeper架構設計
- 服務器端(Server)和客戶端(Client):ZooKeeper集群由一組服務器節點組成,存在Leader和Follower角色??蛻舳丝梢赃B接到任意服務器,并維護一個TCP連接。
- Znode:ZooKeeper中存儲數據的基本單元,類似于文件系統中的目錄和文件,可以包含數據和子節點。
- Watcher機制:提供事件通知機制,當指定ZNode的狀態發生變化時,客戶端可以收到通知。
- 通信協議:基于TCP/IP協議,ZooKeeper實現了自己的通信協議來完成客戶端與服務端、服務端與服務端之間的網絡通信。
ZooKeeper的核心組件和工作原理
- Leader節點:負責維護狀態和處理客戶端請求。
- Follower節點:從Leader節點同步狀態,輔助Leader節點處理讀請求,在Leader節點故障時,參與Leader選舉。
- Observer節點:不參與Leader選舉,用于提升系統吞吐量和可靠性。
- Zab協議(Zookeeper Atomic Broadcast):確保數據的順序一致性,是ZooKeeper實現高可用性和數據同步的基礎。
ZooKeeper的應用場景
ZooKeeper廣泛應用于配置管理、命名服務、狀態同步和集群管理等場景。例如,在Kafka中,ZooKeeper用于Broker和Topic的注冊以及Partition的負載均衡;在HBase中,它確保整個集群只有一個Master并保存regionserver狀態信息。