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Zookeeper 是一個(gè)分布式服務(wù)框架，主要是用來(lái)解決分布式應(yīng)用中遇到的一些數(shù)據(jù)管理問(wèn)題如：統(tǒng)一命名服務(wù)、狀態(tài)同步服務(wù)、集群管理、分布式應(yīng)用配置項(xiàng)的管理等。我們可以簡(jiǎn)單把 Zookeeper 理解為分布式家庭的大管家，那么管家團(tuán)隊(duì)是如何選出Leader的呢？下面為大家詳細(xì)講解一下Zookeeper選取機(jī)制。
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zookeeper節(jié)點(diǎn)的4種狀態(tài):
LEADING：說(shuō)明此節(jié)點(diǎn)已經(jīng)是leader節(jié)點(diǎn)，處于領(lǐng)導(dǎo)者地位的狀態(tài)，差不多就是一般集群中的master。但在zookeeper中，只有l(wèi)eader才有寫權(quán)限，其他節(jié)點(diǎn)（FOLLOWING）是沒(méi)有寫權(quán)限的，可以讀
LOOKING：選舉中，正在尋找leader，即將進(jìn)入leader選舉流程中
FOLLOWING：跟隨者，表示當(dāng)前集群中的leader已經(jīng)選舉出來(lái)了，主要具備以下幾個(gè)功能點(diǎn)
? 向leader發(fā)送請(qǐng)求（PING消息、REQUEST消息、ACK消息、REVALIDATE消息）
? 接收l(shuí)eader消息并進(jìn)行處理；
? 接收client發(fā)送過(guò)來(lái)的請(qǐng)求，如果為寫請(qǐng)求，會(huì)發(fā)送給Leader進(jìn)行投票處理，然后返回client結(jié)果。
OBSERVING：OBSERVING和FOLLOWING差不多，但不參加投票和選舉，接受leader選舉后的結(jié)果
選舉過(guò)程:
假如有以下5臺(tái)機(jī)器server1、server2、server3、server4、server5 圖是網(wǎng)上扒的
img
每個(gè)server 自身都有一票，在初始化或者server崩潰數(shù)過(guò)半的時(shí)候，每個(gè)server都有一個(gè)自身的myid(zookeeper配置文件)，這里按1、2、3、4、5算
在選舉過(guò)程中主要是依據(jù)zxid和myid來(lái)進(jìn)行輪訓(xùn)server然后比較統(tǒng)計(jì)投票
zxid (ZooKeeper Transaction Id，每次請(qǐng)求對(duì)應(yīng)一個(gè)唯一的zxid，如果zxid a
選舉分為兩種情況，初始化和leader掛掉的時(shí)候，要進(jìn)行l(wèi)eader選舉，至少需要2臺(tái)機(jī)器，集群機(jī)器臺(tái)數(shù)基本是奇數(shù)
初始化
當(dāng)啟動(dòng)初始化集群的時(shí)候，server1的myid為1，zxid為0 server2的myid為2，zxid同樣是0，以此類推。此種情況下zxid都是為0。先比較zxid，再比較myid
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服務(wù)器1啟動(dòng)，給自己投票，然后發(fā)投票信息，由于其它機(jī)器還沒(méi)有啟動(dòng)所以它收不到反饋信息，服務(wù)器1的狀態(tài)一直屬于Looking(選舉狀態(tài))。
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服務(wù)器2啟動(dòng)，給自己投票，同時(shí)與之前啟動(dòng)的服務(wù)器1交換結(jié)果，由于服務(wù)器2的myid大所以服務(wù)器2勝出，但此時(shí)投票數(shù)沒(méi)有大于半數(shù)，所以兩個(gè)服務(wù)器的狀態(tài)依然是LOOKING。
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服務(wù)器3啟動(dòng)，給自己投票，同時(shí)與之前啟動(dòng)的服務(wù)器1,2交換信息，由于服務(wù)器3的myid最大所以服務(wù)器3勝出，此時(shí)投票數(shù)正好大于半數(shù)，所以服務(wù)器3成為領(lǐng)導(dǎo)者，服務(wù)器1,2成為小弟。
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服務(wù)器4啟動(dòng)，給自己投票，同時(shí)與之前啟動(dòng)的服務(wù)器1,2,3交換信息，盡管服務(wù)器4的myid大，但之前服務(wù)器3已經(jīng)勝出，所以服務(wù)器4只能成為小弟。
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服務(wù)器5啟動(dòng)，后面的邏輯同服務(wù)器4成為小弟
當(dāng)選舉機(jī)器過(guò)半的時(shí)候，已經(jīng)選舉出leader后，后面的就跟隨已經(jīng)選出的leader，所以4和5跟隨成為leader的server3
所以，在初始化的時(shí)候，一般到過(guò)半的機(jī)器數(shù)的時(shí)候誰(shuí)的myid最大一般就是leader
運(yùn)行期間
按照上述初始化的情況，server3成為了leader，在運(yùn)行期間處于leader的server3掛了，那么非Observer服務(wù)器server1、server2、server4、server5會(huì)將自己的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)變?yōu)長(zhǎng)OOKING狀態(tài)
1、開始進(jìn)行l(wèi)eader選舉?，F(xiàn)在選舉同樣是根據(jù)myid和zxid來(lái)進(jìn)行
2、首先每個(gè)server都會(huì)給自己投一票競(jìng)選leader。假設(shè)server1的zxid為123，server2的zxid為124，server4的zxid為169，server5的zxid為188
3、同樣先是比較zxid再比較，server1、server2、server4比較server4根據(jù)優(yōu)先條件選舉為leader。然后server5還是跟隨server4，即使server5的zxid最大，但是當(dāng)選舉到server4的時(shí)候，機(jī)器數(shù)已經(jīng)過(guò)半。不再進(jìn)行選舉，跟隨已經(jīng)選舉的leader
zookeeper集群為保證數(shù)據(jù)的一致性所有的操作都是由leader完成，之后再由leader同步給follower。重點(diǎn)就在這兒，zookeeper并不會(huì)確保所有節(jié)點(diǎn)都同步完數(shù)據(jù)，只要有大多數(shù)節(jié)點(diǎn)（即n/2+1）同步成功即可。
咱們假設(shè)有一個(gè)寫操作成功那么現(xiàn)在數(shù)據(jù)只存在于節(jié)點(diǎn)leader，之后leader再同步給其他follower。這時(shí)候宕掉3個(gè)機(jī)器，已經(jīng)過(guò)半的機(jī)器無(wú)法進(jìn)行投票選舉，剩余2臺(tái)不足過(guò)半，無(wú)法選舉=無(wú)法提供任何服務(wù)。再啟動(dòng)一個(gè)機(jī)器恢復(fù)服務(wù)。所以宕掉的機(jī)器不要過(guò)半，過(guò)半就會(huì)導(dǎo)致無(wú)法正常服務(wù)。
在leader選舉的時(shí)候會(huì)有30s-120s的過(guò)程，在這期間也是無(wú)法提供服務(wù)的。如果用zookeeper要作為服務(wù)發(fā)現(xiàn)是個(gè)弊端，基本無(wú)法忍受，zookeeper本身是一個(gè)CP系統(tǒng)，保證數(shù)據(jù)的一致性，在恢復(fù)的時(shí)候再提供服務(wù)，并沒(méi)有多好高可用的方案。如果leader發(fā)生故障選舉時(shí)無(wú)法提供服務(wù)發(fā)現(xiàn)對(duì)一個(gè)大型應(yīng)用來(lái)說(shuō)可能是致命的。它可以為同在一個(gè)分布式系統(tǒng)中的其他服務(wù)提供：統(tǒng)一命名服務(wù)、配置管理、分布式鎖服務(wù)、集群管理等功能）是個(gè)偉大的開源項(xiàng)目，很成熟
網(wǎng)站欄目：詳解Zookeeper選取機(jī)制
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