简介

Zookeeper是一个开源的分布式的协调服务框架，主要为分布式应用程序提供服务。它提供一些列简单的原语进行同步，配置维护，全局命名 等服务。它是java语言实现的，但是可以绑定运行java以及c的程序

它的主要作用是提供协调服务，减轻分布式应用程序的协调负担。

目标

简单

对于zookeeper来说，每个分布式节点类似于一个文件系统的文件。它为其提供分层命名空间下的协调通信服务。zookeeper将数据保存在内存中 而不是硬盘中，所以时延较低

分布式

zookeeper本身就是分布式的

运行在不同机器上的zookeeper服务可以彼此通信。如果大部分的服务器运转正常，则zookeeper依然可用。

即少部分的机器异常不影响整体服务 每个client都和一个server保持tcp链接 client通过这个链接传递请求和响应以及心跳，一旦server异常，client可以立刻链接别的server

有序

zookeeper对每次更新提供一个全局序数，随后的操作可以利用该序数进行高层一致性抽象操作，比如同步

zookeeper提供全局锁，类似google chuddy？

快速

zookeeper是一个读取操作比写入操作要快的服务，在上千个服务器上运行zookeeper的话，一般来说，读写速度是10：1

考虑到分布式的特性，读可以进行分离，但是写的话需要锁以及一致性操作

架构

zookeeper的提供一个分层的命名空间。每个节点都可以有孩子节点，类似于文件系统中每个文件也可以作为文件夹。节点被称为znode

znode保存一个包含数据修改版本，ACL修改记录，以及时间戳的状态结构。允许缓存验证和协调更新。每次状态结构修改，则版本自增1.

znode上的数据读取和写入提供原子操作。zookeeper可以允许存在临时节点，节点生存周期和session相同。

zookeeper提供观察功能，client可以作为znode的观察者，一旦znode数据发生变换，那么client会被通知。

一致性

• 顺序一致性：client的更新会被按照发送顺序操作
• 原子性：更新或者成功或者失败，不会出现其他结果
• 单一的系统链接表示：所有client观察到的系统都是
• 可靠性：一旦更新提交了，在下一个更新来之前都是有效的
• 时效性：对于client来说，看到的都是最新的数据

API

• create
• delete
• exists
• get data
• set data
• get chirldren
• sync

实现

下面是zookeeper的结构图

在zookeeper服务中，每个zookeeper的节点都有上述几个模块

replicated database是一个内存数据库，保存修改日志到硬盘上。

每个client端，连接一个指定的server提交相关的request。可以从当前server中读取相关信息。

作为协议公认的方式，所有的信息写入都发给一个当前系统固定的server，被称为leader.其他的server被称为follower.其中follower从leader获取 相关消息。zookeeper的消息层负责leader失效的重新选举和follower同步。

使用及性能

使用zookeeper提供的高层api，可以完成分布式系统中的同步原语，分组以及所有权管理。 其性能测试如下

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