Zookeeper有什么作用？优缺点？有什么应用场景？

作用

Zookeeper作用包括存储数据（文件系统）和监听（监听通知机制）

优点

1）分布式协调过程简单

2）同步：zk高度同步，这意味着服务器进程之间既存在互斥又存在合作，同步有助于Apache HBase进行配置管理。

3）有序消息：zk跟踪一个数字，表示每个更新的顺序，保证消息有序

4）序列化：根据具体规则，zk对数据进行编码。 另外，它还可确保我们的应用程序始终如一地运行。 但是，在MapReduce中，我们使用此方法（序列化）来协调队列以执行正在运行的线程

5）速度：在读请求多的情况下，能以很快的速度运行

6）可扩展性：此外，可以通过部署更多机器来加强zk的性能

7）有序性有何优势？：众所周知，zk中的消息是有序的。所以，为了实现更高级别的抽象，需要有序性。 这就是有序性对我们有利的方式

8）快：在读多的情况下，zk会非常快

9）可靠性：zk非常可靠，因为一旦zk更新了，更新后的数据会一直保持，直到被覆盖更新

10）原子性：zk只有两种情况，要么全部成功，要么全部失败，没有中间状态的情况

11）实时性：zk保证在一定时间段内，客户端最终一定能从服务器上读到最新的数据状态

缺点

1）增加新的zk服务器时可能导致数据丢失

在现有服务器中，当新zk服务器数量超过zk服务中已存在的数量时数据会丢失。 同时，向zk服务发出Start命令，新服务器可能形成仲裁

2）不能迁移

在没有用户干预的情况下，zk服务器无法从版本3.4迁移到3.3，然后再迁移到3.4。

3）节点数（其实集群中只要存活数过半即对外可用，但是会有脑裂情况发生）

要求3或5个这样奇数个zk节点（要求奇数是为了保证选举的正常进行因为leader选举要求 可用节点数量 > 总节点数/2，防止脑裂造成集群不可用。同时在容错能力相同的情况下，奇数个节点更节省资源）

4）机架感知复制

目前，它不支持机架放置和感知

5）缩容

不支持减少pod的数量，以防止意外数据丢失

6）磁盘变更

不支持在初始部署后更改volume要求，以防止重新分配意外丢失数据

7）虚拟网络

当服务部署在虚拟网络上时，如果没有完全重新安装，服务可能无法切换到主机网络。 另外，对于尝试从主机切换到虚拟网络，它们是相同的情况

8）Kerberos

在虚拟网络上，它目前不支持启用Kerberos

9）支持有限

对跨群集方案的支持非常有限。 但是，没有CP系统会一直支持跨集群。 虽然我们可以说consul似乎在这方面做得更好

应用场景

1）数据的发布/订阅

数据的发布/订阅系统，通常也用作配置中心。在分布式系统中，你可能有成千上万个服务节点，如果想要对所有服务的某项配置进行更改，由于数据节点过多，你不可逐台进行修改，而应该在设计时采用统一的配置中心。之后发布者只需要将新的配置发送到配置中心，所有服务节点即可自动下载并进行更新，从而实现配置的集中管理和动态更新。 Zookeeper通过Watcher机制可以实现数据的发布和订阅。分布式系统的所有的服务节点可以对某个ZNode注册监听，之后只需要将新的配置写入该ZNode，所有服务节点都会收到该事件。

2）命名服务

在分布式系统中，通常需要一个全局唯一的名字，如生成全局唯一的订单号等，Zookeeper可以通过顺序节点的特性来生成全局唯一ID，从而可以对分布式系统提供命名服务。

3）Master选举

分布式系统一个重要的模式就是主从模式(Master/Salves)，Zookeeper可以用于该模式下的Matser选举。可以让所有服务节点去竞争性地创建同一个ZNode，由于Zookeeper不能有路径相同的ZNode，必然只有一个服务节点能够创建成功，这样该服务节点就可以成为Master节点。

4）分布式锁

可以通过Zookeeper的临时节点和Watcher机制来实现分布式锁，这里以排它锁为例进行说明：分布式系统的所有服务节点可以竞争性地去创建同一个临时ZNode，由于Zookeeper不能有路径相同的ZNode，必然只有一个服务节点能够创建成功，此时可以认为该节点获得了锁。其他没有获得锁的服务节点通过在该ZNode上注册监听，从而当锁释放时再去竞争获得锁。锁的释放情况有以下两种： 当正常执行完业务逻辑后，客户端主动将临时ZNode删除，此时锁被释放； 当获得锁的客户端发生宕机时，临时ZNode会被自动删除，此时认为锁已经释放。 当锁被释放后，其他服务节点则再次去竞争性地进行创建，但每次都只有一个服务节点能够获取到锁，这就是排他锁。

5）集群管理

Zookeeper还能解决大多数分布式系统中的问题： 如可以通过创建临时节点来建立心跳检测机制。如果分布式系统的某个服务节点宕机了，则其持有的会话会超时，此时该临时节点会被删除，相应的监听事件就会被触发。 分布式系统的每个服务节点还可以将自己的节点状态写入临时节点，从而完成状态报告或节点工作进度汇报。 通过数据的订阅和发布功能，Zookeeper还能对分布式系统进行模块的解耦和任务的调度。 通过监听机制，还能对分布式系统的服务节点进行动态上下线，从而实现服务的动态扩容。

6）事务操作

在ZooKeeper中，能改变ZooKeeper服务器状态的操作称为事务操作。一般包括数据节点创建与删除、数据内容更新和客户端会话创建与失效等操作。 对应每一个事务请求，ZooKeeper都会为其分配一个全局唯一的事务ID，用 ZXID 表示，通常是一个64位的数字。每一个 ZXID对应一次更新操作， 从这些 ZXID 中可以间接地识别出 ZooKeeper 处理这些事务操作请求的全局顺序。

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_41544550/article/details/123148688

标签：场景,服务,zk,Zookeeper,优缺点,分布式系统,ZNode,节点
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