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架构设计 | 分布式系统调度,Zookeeper集群化管理

一、框架简介

1、基础简介

Zookeeper基于观察者模式设计的组件,主要应用于分布式系统架构中的,统一命名服务、统一配置管理、统一集群管理、服务器节点动态上下线、软负载均衡等场景。

  • Linux下Zookeeper单节点安装

  • SpringBoot整合Zookeeper中间件

2、集群选举

Zookeeper集群基于半数机制,集群中半数以上机器存活,集群处于可用状态。所以建议Zookeeper集群安装为奇数台服务器。在集群的配置文件中并没有指定Master和Slave。在Zookeeper工作时,是有一个节点为Leader,其他则为Follower,Leader是通过内部的选举机制临时产生的。

架构设计 | 分布式系统调度,Zookeeper集群化管理

基本描述

假设有三台服务器组成的Zookeeper集群,每个节点的myid编号依次1-3,依次启动服务器,会发现server2被选择为Leader节点。

server1启动,执行一次选举。服务器1投自己一票。此时服务器1票数一票,未达到半数以上(2票),选举无法完成,服务器1状态保持为LOOKING;

server2启动,再执行一次选举。服务器1和2分别投自己一票,并交换选票信息,因为服务器2的myid比服务器1的myid大,服务器1会更改选票为投服务器2。此时服务器1票数0票,服务器2票数2票,达到半数以上,选举完成,服务器1状态为follower,2状态保持leader,此时集群可用,服务器3启动后直接为follower。

二、集群配置

1、创建配置目录

# mkdir -p /data/zookeeper/data
# mkdir -p /data/zookeeper/logs

2、基础配置

# vim /opt/zookeeper-3.4.14/conf/zoo.cfg

tickTime=2000
initLimit=10
syncLimit=5
dataDir=/data/zookeeper/data
dataLogDir=/data/zookeeper/logs
clientPort=2181

3、单节点配置

# vim /data/zookeeper/data/myid 

三个节点服务,分别在myid文件中写入[1,2,3]

4、集群服务

在每个服务的zoo.cfg配置文件中写入如下配置:

server.1=192.168.72.133:2888:3888
server.2=192.168.72.136:2888:3888
server.3=192.168.72.137:2888:3888

5、启动集群

分别启动三台zookeeper服务

[zookeeper-3.4.14]# bin/zkServer.sh start
Starting zookeeper ... STARTED

6、查看集群状态

Mode: leader是Master节点

Mode: follower是Slave节点

[zookeeper-3.4.14]# bin/zkServer.sh status
Mode: leader

7、集群状态测试

随便登录一台服务的客户端,创建一个测试节点,然后在其他服务上查看。

[zookeeper-3.4.14 bin]# ./zkCli.sh
[zk: 0] create /node-test01 node-test01
Created /node-test01
[zk: 1] get /node-test01

或者关闭leader节点

[zookeeper-3.4.14 bin]# ./zkServer.sh stop

则会重新选举该节点。

8、Nginx统一管理

[rnginx-1.15.2 conf]# vim nginx.conf

stream {
upstream zkcluster {
server 192.168.72.133:2181;
server 192.168.72.136:2181;
server 192.168.72.136:2181;
}
server {
listen 2181;
proxy_pass zkcluster;
}
}

三、服务节点监听

1、基本原理

分布式系统中,主节点可以有多台,可以动态上下线,任意一台客户端都能实时感知到主节点服务器的上下线。

架构设计 | 分布式系统调度,Zookeeper集群化管理

流程描述:

  • 启动Zookeeper集群服务;

  • RegisterServer模拟服务端注册;

  • ClientServer模拟客户端监听;

  • 启动服务端注册三次,注册不同节点的zk-node服务;

  • 依次关闭注册的服务端,模拟服务下线流程;

  • 查看客户端日志,可以监控到服务节点变化;

首先创建一个节点:serverList,用来存放服务器列表。

[zk: 0] create /serverList "serverList" 

2、服务端注册

package com.zkper.cluster.monitor;
import java.io.IOException;
import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;

public class RegisterServer {

private ZooKeeper zk ;
private static final String connectString = "127.0.0.133:2181,127.0.0.136:2181,127.0.0.137:2181";
private static final int sessionTimeout = 3000;
private static final String parentNode = "/serverList";

private void getConnect() throws IOException{
zk = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {
@Override
public void process(WatchedEvent event) {
}
});
}

private void registerServer(String nodeName) throws Exception{
String create = zk.create(parentNode + "/server", nodeName.getBytes(),
Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
System.out.println(nodeName +" 上线:"+ create);
}

private void working() throws Exception{

Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
}

public static void main(String[] args) throws Exception {
RegisterServer server = new RegisterServer();
server.getConnect();
// 分别启动三次服务,注册不同节点,再一次关闭不同服务端看客户端效果
// server.registerServer("zk-node-133");
// server.registerServer("zk-node-136");
server.registerServer("zk-node-137");
server.working();
}
}

3、客户端监听

package com.zkper.cluster.monitor;
import org.apache.zookeeper.*;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ClientServer {
private ZooKeeper zk ;
private static final String connectString = "127.0.0.133:2181,127.0.0.136:2181,127.0.0.137:2181";
private static final int sessionTimeout = 3000;
private static final String parentNode = "/serverList";

private void getConnect() throws IOException {
zk = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {
@Override
public void process(WatchedEvent event) {
try {
// 监听在线的服务列表
getServerList();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}

private void getServerList() throws Exception {
List<String> children = zk.getChildren(parentNode, true);
List<String> servers = new ArrayList<>();
for (String child : children) {
byte[] data = zk.getData(parentNode + "/" + child, false, null);
servers.add(new String(data));
}
System.out.println("当前服务列表:"+servers);
}

private void working() throws Exception{
Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
}

public static void main(String[] args) throws Exception {
ClientServer client = new ClientServer();
client.getConnect();
client.getServerList();
client.working();
}

}

四、源代码地址

GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile/data-manage-parent
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/data-manage-parent

架构设计 | 分布式系统调度,Zookeeper集群化管理

原文  http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU4Njg0MzYwNw==&mid=2247484557&idx=1&sn=725ea3442a46c770b923077544556175
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