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分布式2（Zookeeper ）

ops 2025/8/26 21:02:22

Zookeeper

定义：简单的说zookepper=文件系统+监听通知机制

是一个分布式协调服务，CP为了分布式应用提供了一致性服务的软件，

可以基于它实现统一配置管理、命名服务、分布式锁、集群管理、

负载均衡、分布式队列、Master 选举等。

场景：

配置管理 【数据发布与订阅配置中心】

数据发布到zk节点上，供订阅者动态获取数据，

实时更新watch机制。比如全局配置信息、地址列表。K-V结构。

命名服务：通过名字获取服务资源或者服务地址。

集群管理 ：是否有机器退出和加入、选举mater。

分布式锁：临时有序节点，监听器

【临时zk 死掉会释放锁，有序就是先获取最小的，然后依次执行】

持久化/临时目录 -->有序

客户端注册监听它关心的目录节点，当目录节点发生变化（数据改变、被删除、子目录节点增加删除）时，zookeeper会通知客户端。

使用分布式系统就无法避免对节点管理的问题(需要实时感知节点的状态、对节点进行统一管理等等)，而由于这些问题处理起来可能相对麻烦和提高了系统的复杂性，ZooKeeper作为一个能够通用解决这些问题的中间件就应运而生了

ZK 通常指 ZooKeeper，是一个分布式协调服务，在分布式系统中起着关键作用。

从架构上看，ZooKeeper 由服务器集群组成，集群中的节点分为领导者（Leader）、跟随者（Follower）和观察者（Observer）。Leader 负责处理事务请求，比如写操作，同时管理整个集群的状态变化。Follower 用于处理客户端的读请求，并与 Leader 保持数据同步，还参与领导者选举。Observer 可以接收客户端的读请求，能提高集群的读性能，其数据也从 Leader 同步，但不参与选举过程。

在数据存储方面，ZooKeeper 使用类似文件系统的树形数据结构，其中的每个节点称为 znode。znode 可以存储数据，数据格式一般是字节数组，并且每个 znode 都有一个唯一的路径来标识。znode 有多种类型，包括持久节点、临时节点和顺序节点。持久节点在创建后会一直存在，除非被显式删除；临时节点在创建它的客户端会话结束时自动删除，可用于实现分布式锁等功能；顺序节点在创建时会在节点名后加上一个递增的数字，常被用于实现分布式队列等功能。

ZooKeeper 有重要的应用场景。在分布式锁的应用中，通过在 ZooKeeper 上创建临时顺序节点，多个客户端竞争锁时，只有序号最小的节点对应的客户端获得锁，使用完后删除节点释放锁。

在配置管理上，系统的配置信息可以集中存储在 ZooKeeper 的 znode 中，客户端可以对配置节点进行监听，当配置发生改变时，ZooKeeper 会通知客户端，实现配置的动态更新。

对于服务发现，服务提供者将自己的服务信息注册到 ZooKeeper 的某个 znode 下，服务消费者通过查询该节点获取服务提供者列表，并且能通过监听机制及时知晓服务提供者的变化。

此外，ZooKeeper 在一些大型分布式系统中有广泛应用。比如在 Hadoop 生态系统中，它被用于协调多个组件之间的资源分配、任务调度和状态管理等。在 Kubernetes 中，也可以用于集群的管理和协调，保障集群的稳定运行。