java架构师-使用Zookeeper有什么优势

内容导读

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内容图文

在Zookeeper的官网上有这么一句话：

 

    ZooKeeperisacentralizedserviceformaintainingconfigurationinformation，naming，providingdistributedsynchronization，andprovidinggroupservices。

 

    这大概描述了Zookeeper主要可以干哪些事情：配置管理，名字服务，提供分布式同步以及集群管理。那这些服务又到底是什么呢？我们为什么需要这样的服务？我们又为什么要使用Zookeeper来实现呢，使用Zookeeper有什么优势？接下来我会挨个介绍这些到底是什么，以及有哪些开源系统中使用了。

 

    配置管理

 

    除了我们应用程序中的代码外，还有各种配置。如数据库连接等等。通常，我们使用配置文件，并将这些配置文件引入代码中。但是，当我们只有一个配置，只有一台服务器，并且我们不经常修改它时，使用配置文件是一个好习惯，但是如果我们配置很多，那么很多服务器都需要这种配置，并且它可能是动态的否则，使用配置文件不是一个好主意。

 

    这个时候往往需要寻找一种集中管理配置的方法，我们在这个集中的地方修改了配置，所有对这个配置感兴趣的都可以获得变更。比如我们可以把配置放在数据库里，然后所有需要配置的服务都去这个数据库读取配置。但是，因为很多服务的正常运行都非常依赖这个配置，所以需要这个集中提供配置服务的服务具备很高的可靠性。一般我们可以用一个集群来提供这个配置服务，但是用集群提升可靠性，那如何保证配置在集群中的一致性呢？这个时候就需要使用一种实现了一致性协议的服务了。

 

    Zookeeper就是这种服务，它使用Zab这种一致性协议来提供一致性。现在有很多开源项目使用Zookeeper来维护配置，比如在HBase中，客户端就是连接一个Zookeeper，获得必要的HBase集群的配置信息，然后才可以进一步操作。还有在开源的消息队列Kafka中，也使用Zookeeper来维护broker的信息。

 

    在Alibaba开源的SOA框架Dubbo中也广泛的使用Zookeeper管理一些配置来实现服务治理。

 

    名字服务

 

    名称服务很容易理解。例如，为了通过网络访问系统，我们需要知道另一方的IP地址，但是该IP地址对人们非常不友好。这时，我们需要使用域名进行访问。但是计算机不能是另一个域名。怎么做？

 

    如果我们在每台机器上都有一个域名到IP地址的映射，这可以解决部分问题，但是如果对应于域名的IP发生变化该怎么办？所以我们有DNS。我们只需要访问一个知名点，它将告诉您该域名对应的IP。

 

    在我们的应用程序中也存在许多此类问题，尤其是当我们的服务特别大时，如果我们将服务的地址保存在本地，这将非常不便，但是如果我们只需要访问知名的访问点，这是一个统一的入口，因此维护起来会容易得多。

 

    分布式锁

 

    实际上，在第一篇文章中已经将Zookeeper引入为分布式协调服务。这样，我们可以使用Zookeeper来协调多个分布式进程之间的活动。例如，在分布式环境中，为了提高可靠性，我们在群集中的每台服务器上部署了相同的服务。

 

    但是，如果集群中的每个服务器都执行一项操作，则必须将它们彼此协调，并且编程将非常复杂。如果我们仅允许一项服务运行，那就只有一点。通常存在另一种使用分布式锁的方法，以便在某个时间仅允许一个服务运行。当此服务失败时，锁将被释放，并立即故障转移到另一个服务。

 

    这是在许多分布式系统中完成的。此设计有一个更好的名称，称为“领导者选举”（leaderElection）。例如，HBaseMaster使用此机制。但是应该注意，分布式锁和同一进程中的锁之间仍然存在差异，因此，与在同一进程中使用锁相比，应更谨慎地使用它们。

 

    集群管理

 

    在分布式群集中，由于各种原因（例如硬件故障，软件故障和网络问题），某些节点将进入和退出。新节点加入，旧节点离开集群。这时，群集中的其他计算机需要感知此更改，然后根据此更改做出相应的决策。

 

    例如，我们是一个分布式存储系统。有一个中央控制节点负责存储分配。当出现新的存储时，我们需要根据集群的当前状态分配存储节点。这时，我们需要动态地感知集群的当前状态。

 

    同样，例如，在分布式SOA体系结构中，服务由群集提供。消费者访问某种服务时，他们需要采用某种机制来发现哪些节点可以提供该服务（也称为服务）。例如，发现阿里巴巴的开源SOA框架Dubbo使用Zookeeper作为服务发现的基础机制。开源的Kafka队列将Zookeeper用作Cosnumer的在线和离线管理。

 

    后记

 

    在这篇文章中，列出了一些Zookeeper可以提供的服务，并给出了一些开源系统里面的实例。后面我们从Zookeeper的安装配置开始，并用示例进一步介绍Zookeeper如何使用。

 

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内容总结

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