怎么用网站赚钱,自己做卖东西的网站,网站的建设及维护报告,乐清网站安装和配置详解 本文介绍的 Zookeeper 是以 3.2.2 这个稳定版本为基础#xff0c;最新的版本可以通过官网 http://hadoop.apache.org/zookeeper/来获取#xff0c;Zookeeper 的安装非常简单#xff0c;下面将从单机模式和集群模式两个方面介绍 Zookeeper 的安装和配置。 单机… 安装和配置详解 本文介绍的 Zookeeper 是以 3.2.2 这个稳定版本为基础最新的版本可以通过官网 http://hadoop.apache.org/zookeeper/来获取Zookeeper 的安装非常简单下面将从单机模式和集群模式两个方面介绍 Zookeeper 的安装和配置。 单机模式 单机安装非常简单只要获取到 Zookeeper 的压缩包并解压到某个目录如/home/zookeeper-3.2.2 下Zookeeper 的启动脚本在 bin 目录下Linux 下的启动脚本是 zkServer.sh在 3.2.2 这个版本 Zookeeper 没有提供 windows 下的启动脚本所以要想在 windows 下启动 Zookeeper 要自己手工写一个如清单 1 所示 清单 1. Windows 下 Zookeeper 启动脚本 setlocal set ZOOCFGDIR%~dp0%..\conf set ZOO_LOG_DIR%~dp0%.. set ZOO_LOG4J_PROPINFO,CONSOLE set CLASSPATH%ZOOCFGDIR% set CLASSPATH%~dp0..\*;%~dp0..\lib\*;%CLASSPATH% set CLASSPATH%~dp0..\build\classes;%~dp0..\build\lib\*;%CLASSPATH% set ZOOCFG%ZOOCFGDIR%\zoo.cfg set ZOOMAINorg.apache.zookeeper.server.ZooKeeperServerMain java -Dzookeeper.log.dir%ZOO_LOG_DIR% -Dzookeeper.root.logger%ZOO_LOG4J_PROP% -cp %CLASSPATH% %ZOOMAIN% %ZOOCFG% %* endlocal 在你执行启动脚本之前还有几个基本的配置项需要配置一下Zookeeper 的配置文件在 conf 目录下这个目录下有 zoo_sample.cfg 和 log4j.properties你需要做的就是将 zoo_sample.cfg 改名为 zoo.cfg因为 Zookeeper 在启动时会找这个文件作为默认配置文件。下面详细介绍一下这个配置文件中各个配置项的意义。 tickTime2000 dataDirD:/devtools/zookeeper-3.2.2/build clientPort2181 tickTime这个时间是作为 Zookeeper 服务器之间或客户端与服务器之间维持心跳的时间间隔也就是每个 tickTime 时间就会发送一个心跳。 dataDir顾名思义就是 Zookeeper 保存数据的目录默认情况下Zookeeper 将写数据的日志文件也保存在这个目录里。 clientPort这个端口就是客户端连接 Zookeeper 服务器的端口Zookeeper 会监听这个端口接受客户端的访问请求。 当这些配置项配置好后你现在就可以启动 Zookeeper 了启动后要检查 Zookeeper 是否已经在服务可以通过 netstat – ano 命令查看是否有你配置的 clientPort 端口号在监听服务。 集群模式 Zookeeper 不仅可以单机提供服务同时也支持多机组成集群来提供服务。实际上 Zookeeper 还支持另外一种伪集群的方式也就是可以在一台物理机上运行多个 Zookeeper 实例下面将介绍集群模式的安装和配置。 Zookeeper 的集群模式的安装和配置也不是很复杂所要做的就是增加几个配置项。集群模式除了上面的三个配置项还要增加下面几个配置项 initLimit5 syncLimit2 server.1192.168.211.1:2888:3888 server.2192.168.211.2:2888:3888 initLimit这个配置项是用来配置 Zookeeper 接受客户端这里所说的客户端不是用户连接 Zookeeper 服务器的客户端而是 Zookeeper 服务器集群中连接到 Leader 的 Follower 服务器初始化连接时最长能忍受多少个心跳时间间隔数。当已经超过 10 个心跳的时间也就是 tickTime长度后 Zookeeper 服务器还没有收到客户端的返回信息那么表明这个客户端连接失败。总的时间长度就是 5*200010 秒 syncLimit这个配置项标识 Leader 与 Follower 之间发送消息请求和应答时间长度最长不能超过多少个 tickTime 的时间长度总的时间长度就是 2*20004 秒 server.ABCD其中 A 是一个数字表示这个是第几号服务器B 是这个服务器的 ip 地址C 表示的是这个服务器与集群中的 Leader 服务器交换信息的端口D 表示的是万一集群中的 Leader 服务器挂了需要一个端口来重新进行选举选出一个新的 Leader而这个端口就是用来执行选举时服务器相互通信的端口。如果是伪集群的配置方式由于 B 都是一样所以不同的 Zookeeper 实例通信端口号不能一样所以要给它们分配不同的端口号。 除了修改 zoo.cfg 配置文件集群模式下还要配置一个文件 myid这个文件在 dataDir 目录下这个文件里面就有一个数据就是 A 的值Zookeeper 启动时会读取这个文件拿到里面的数据与 zoo.cfg 里面的配置信息比较从而判断到底是那个 server。 数据模型 Zookeeper 会维护一个具有层次关系的数据结构它非常类似于一个标准的文件系统如图 1 所示 图 1 Zookeeper 数据结构 Zookeeper 这种数据结构有如下这些特点 每个子目录项如 NameService 都被称作为 znode这个 znode 是被它所在的路径唯一标识如 Server1 这个 znode 的标识为 /NameService/Server1 znode 可以有子节点目录并且每个 znode 可以存储数据注意 EPHEMERAL 类型的目录节点不能有子节点目录 znode 是有版本的每个 znode 中存储的数据可以有多个版本也就是一个访问路径中可以存储多份数据 znode 可以是临时节点一旦创建这个 znode 的客户端与服务器失去联系这个 znode 也将自动删除Zookeeper 的客户端和服务器通信采用长连接方式每个客户端和服务器通过心跳来保持连接这个连接状态称为 session如果 znode 是临时节点这个 session 失效znode 也就删除了 znode 的目录名可以自动编号如 App1 已经存在再创建的话将会自动命名为 App2 znode 可以被监控包括这个目录节点中存储的数据的修改子节点目录的变化等一旦变化可以通知设置监控的客户端这个是 Zookeeper 的核心特性Zookeeper 的很多功能都是基于这个特性实现的后面在典型的应用场景中会有实例介绍 回页首 如何使用 Zookeeper 作为一个分布式的服务框架主要用来解决分布式集群中应用系统的一致性问题它能提供基于类似于文件系统的目录节点树方式的数据存储但是 Zookeeper 并不是用来专门存储数据的它的作用主要是用来维护和监控你存储的数据的状态变化。通过监控这些数据状态的变化从而可以达到基于数据的集群管理后面将会详细介绍 Zookeeper 能够解决的一些典型问题这里先介绍一下Zookeeper 的操作接口和简单使用示例。 常用接口列表 客户端要连接 Zookeeper 服务器可以通过创建 org.apache.zookeeper. ZooKeeper 的一个实例对象然后调用这个类提供的接口来和服务器交互。 前面说了 ZooKeeper 主要是用来维护和监控一个目录节点树中存储的数据的状态所有我们能够操作 ZooKeeper 的也和操作目录节点树大体一样如创建一个目录节点给某个目录节点设置数据获取某个目录节点的所有子目录节点给某个目录节点设置权限和监控这个目录节点的状态变化。 这些接口如下表所示 表 1 org.apache.zookeeper. ZooKeeper 方法列表 方法名 方法功能描述 String create(String path, byte[] data, ListACL acl,CreateMode createMode) 创建一个给定的目录节点 path, 并给它设置数据CreateMode 标识有四种形式的目录节点分别是 PERSISTENT持久化目录节点这个目录节点存储的数据不会丢失PERSISTENT_SEQUENTIAL顺序自动编号的目录节点这种目录节点会根据当前已近存在的节点数自动加 1然后返回给客户端已经成功创建的目录节点名EPHEMERAL临时目录节点一旦创建这个节点的客户端与服务器端口也就是 session 超时这种节点会被自动删除EPHEMERAL_SEQUENTIAL临时自动编号节点 Stat exists(String path, boolean watch) 判断某个 path 是否存在并设置是否监控这个目录节点这里的 watcher 是在创建 ZooKeeper 实例时指定的 watcherexists方法还有一个重载方法可以指定特定的 watcher Stat exists(String path,Watcher watcher) 重载方法这里给某个目录节点设置特定的 watcherWatcher 在 ZooKeeper 是一个核心功能Watcher 可以监控目录节点的数据变化以及子目录的变化一旦这些状态发生变化服务器就会通知所有设置在这个目录节点上的 Watcher从而每个客户端都很快知道它所关注的目录节点的状态发生变化而做出相应的反应 void delete(String path, int version) 删除 path 对应的目录节点version 为 -1 可以匹配任何版本也就删除了这个目录节点所有数据 ListStringgetChildren(String path, boolean watch) 获取指定 path 下的所有子目录节点同样 getChildren方法也有一个重载方法可以设置特定的 watcher 监控子节点的状态 Stat setData(String path, byte[] data, int version) 给 path 设置数据可以指定这个数据的版本号如果 version 为 -1 怎可以匹配任何版本 byte[] getData(String path, boolean watch, Stat stat) 获取这个 path 对应的目录节点存储的数据数据的版本等信息可以通过 stat 来指定同时还可以设置是否监控这个目录节点数据的状态 voidaddAuthInfo(String scheme, byte[] auth) 客户端将自己的授权信息提交给服务器服务器将根据这个授权信息验证客户端的访问权限。 Stat setACL(String path,ListACL acl, int version) 给某个目录节点重新设置访问权限需要注意的是 Zookeeper 中的目录节点权限不具有传递性父目录节点的权限不能传递给子目录节点。目录节点 ACL 由两部分组成perms 和 id。 Perms 有 ALL、READ、WRITE、CREATE、DELETE、ADMIN 几种 而 id 标识了访问目录节点的身份列表默认情况下有以下两种 ANYONE_ID_UNSAFE new Id(world, anyone) 和 AUTH_IDS new Id(auth, ) 分别表示任何人都可以访问和创建者拥有访问权限。 ListACLgetACL(String path,Stat stat) 获取某个目录节点的访问权限列表 除了以上这些上表中列出的方法之外还有一些重载方法如都提供了一个回调类的重载方法以及可以设置特定 Watcher 的重载方法具体的方法可以参考 org.apache.zookeeper. ZooKeeper 类的 API 说明。 基本操作 下面给出基本的操作 ZooKeeper 的示例代码这样你就能对 ZooKeeper 有直观的认识了。下面的清单包括了创建与 ZooKeeper 服务器的连接以及最基本的数据操作 清单 2. ZooKeeper 基本的操作示例 // 创建一个与服务器的连接ZooKeeper zk new ZooKeeper(localhost: CLIENT_PORT, ClientBase.CONNECTION_TIMEOUT, new Watcher() { // 监控所有被触发的事件public void process(WatchedEvent event) { System.out.println(已经触发了 event.getType() 事件); } }); // 创建一个目录节点zk.create(/testRootPath, testRootData.getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT); // 创建一个子目录节点zk.create(/testRootPath/testChildPathOne, testChildDataOne.getBytes(),Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT); System.out.println(new String(zk.getData(/testRootPath,false,null))); // 取出子目录节点列表System.out.println(zk.getChildren(/testRootPath,true)); // 修改子目录节点数据zk.setData(/testRootPath/testChildPathOne,modifyChildDataOne.getBytes(),-1); System.out.println(目录节点状态[zk.exists(/testRootPath,true)]); // 创建另外一个子目录节点zk.create(/testRootPath/testChildPathTwo, testChildDataTwo.getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT); System.out.println(new String(zk.getData(/testRootPath/testChildPathTwo,true,null))); // 删除子目录节点zk.delete(/testRootPath/testChildPathTwo,-1); zk.delete(/testRootPath/testChildPathOne,-1); // 删除父目录节点zk.delete(/testRootPath,-1); // 关闭连接zk.close(); 输出的结果如下 已经触发了 None 事件testRootData [testChildPathOne]
目录节点状态[5,5,1281804532336,1281804532336,0,1,0,0,12,1,6]
已经触发了 NodeChildrenChanged 事件testChildDataTwo
已经触发了 NodeDeleted 事件
已经触发了 NodeDeleted 事件当对目录节点监控状态打开时一旦目录节点的状态发生变化Watcher 对象的 process 方法就会被调用。 回页首 ZooKeeper 典型的应用场景 Zookeeper 从设计模式角度来看是一个基于观察者模式设计的分布式服务管理框架它负责存储和管理大家都关心的数据然后接受观察者的注册一旦这些数据的状态发生变化Zookeeper 就将负责通知已经在 Zookeeper 上注册的那些观察者做出相应的反应从而实现集群中类似 Master/Slave 管理模式关于 Zookeeper 的详细架构等内部细节可以阅读 Zookeeper 的源码 下面详细介绍这些典型的应用场景也就是 Zookeeper 到底能帮我们解决那些问题下面将给出答案。 统一命名服务Name Service 分布式应用中通常需要有一套完整的命名规则既能够产生唯一的名称又便于人识别和记住通常情况下用树形的名称结构是一个理想的选择树形的名称结构是一个有层次的目录结构既对人友好又不会重复。说到这里你可能想到了 JNDI没错 Zookeeper 的 Name Service 与 JNDI 能够完成的功能是差不多的它们都是将有层次的目录结构关联到一定资源上但是 Zookeeper 的 Name Service 更加是广泛意义上的关联也许你并不需要将名称关联到特定资源上你可能只需要一个不会重复名称就像数据库中产生一个唯一的数字主键一样。 Name Service 已经是 Zookeeper 内置的功能你只要调用 Zookeeper 的 API 就能实现。如调用 create 接口就可以很容易创建一个目录节点。 配置管理Configuration Management 配置的管理在分布式应用环境中很常见例如同一个应用系统需要多台 PC Server 运行但是它们运行的应用系统的某些配置项是相同的如果要修改这些相同的配置项那么就必须同时修改每台运行这个应用系统的 PC Server这样非常麻烦而且容易出错。 像这样的配置信息完全可以交给 Zookeeper 来管理将配置信息保存在 Zookeeper 的某个目录节点中然后将所有需要修改的应用机器监控配置信息的状态一旦配置信息发生变化每台应用机器就会收到 Zookeeper 的通知然后从 Zookeeper 获取新的配置信息应用到系统中。 图 2. 配置管理结构图 集群管理Group Membership Zookeeper 能够很容易的实现集群管理的功能如有多台 Server 组成一个服务集群那么必须要一个“总管”知道当前集群中每台机器的服务状态一旦有机器不能提供服务集群中其它集群必须知道从而做出调整重新分配服务策略。同样当增加集群的服务能力时就会增加一台或多台 Server同样也必须让“总管”知道。 Zookeeper 不仅能够帮你维护当前的集群中机器的服务状态而且能够帮你选出一个“总管”让这个总管来管理集群这就是 Zookeeper 的另一个功能 Leader Election。 它们的实现方式都是在 Zookeeper 上创建一个 EPHEMERAL 类型的目录节点然后每个 Server 在它们创建目录节点的父目录节点上调用 getChildren(String path, boolean watch) 方法并设置 watch 为 true由于是 EPHEMERAL 目录节点当创建它的 Server 死去这个目录节点也随之被删除所以 Children 将会变化这时 getChildren上的 Watch 将会被调用所以其它 Server 就知道已经有某台 Server 死去了。新增 Server 也是同样的原理。 Zookeeper 如何实现 Leader Election也就是选出一个 Master Server。和前面的一样每台 Server 创建一个 EPHEMERAL 目录节点不同的是它还是一个 SEQUENTIAL 目录节点所以它是个 EPHEMERAL_SEQUENTIAL 目录节点。之所以它是 EPHEMERAL_SEQUENTIAL 目录节点是因为我们可以给每台 Server 编号我们可以选择当前是最小编号的 Server 为 Master假如这个最小编号的 Server 死去由于是 EPHEMERAL 节点死去的 Server 对应的节点也被删除所以当前的节点列表中又出现一个最小编号的节点我们就选择这个节点为当前 Master。这样就实现了动态选择 Master避免了传统意义上单 Master 容易出现单点故障的问题。 图 3. 集群管理结构图 这部分的示例代码如下完整的代码请看附件 清单 3. Leader Election 关键代码 void findLeader() throws InterruptedException { byte[] leader null; try { leader zk.getData(root /leader, true, null); } catch (Exception e) { logger.error(e); } if (leader ! null) { following(); } else { String newLeader null; try { byte[] localhost InetAddress.getLocalHost().getAddress(); newLeader zk.create(root /leader, localhost, ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL); } catch (Exception e) { logger.error(e); } if (newLeader ! null) { leading(); } else { mutex.wait(); } } } 共享锁Locks 共享锁在同一个进程中很容易实现但是在跨进程或者在不同 Server 之间就不好实现了。Zookeeper 却很容易实现这个功能实现方式也是需要获得锁的 Server 创建一个 EPHEMERAL_SEQUENTIAL 目录节点然后调用 getChildren方法获取当前的目录节点列表中最小的目录节点是不是就是自己创建的目录节点如果正是自己创建的那么它就获得了这个锁如果不是那么它就调用exists(String path, boolean watch) 方法并监控 Zookeeper 上目录节点列表的变化一直到自己创建的节点是列表中最小编号的目录节点从而获得锁释放锁很简单只要删除前面它自己所创建的目录节点就行了。 图 4. Zookeeper 实现 Locks 的流程图 同步锁的实现代码如下完整的代码请看附件 清单 4. 同步锁的关键代码 void getLock() throws KeeperException, InterruptedException{ ListString list zk.getChildren(root, false); String[] nodes list.toArray(new String[list.size()]); Arrays.sort(nodes); if(myZnode.equals(root/nodes[0])){ doAction(); } else{ waitForLock(nodes[0]); } } void waitForLock(String lower) throws InterruptedException, KeeperException {Stat stat zk.exists(root / lower,true); if(stat ! null){ mutex.wait(); } else{ getLock(); } } 队列管理 Zookeeper 可以处理两种类型的队列 当一个队列的成员都聚齐时这个队列才可用否则一直等待所有成员到达这种是同步队列。 队列按照 FIFO 方式进行入队和出队操作例如实现生产者和消费者模型。 同步队列用 Zookeeper 实现的实现思路如下 创建一个父目录 /synchronizing每个成员都监控标志Set Watch位目录 /synchronizing/start 是否存在然后每个成员都加入这个队列加入队列的方式就是创建 /synchronizing/member_i 的临时目录节点然后每个成员获取 / synchronizing 目录的所有目录节点也就是 member_i。判断 i 的值是否已经是成员的个数如果小于成员个数等待 /synchronizing/start 的出现如果已经相等就创建 /synchronizing/start。 用下面的流程图更容易理解 图 5. 同步队列流程图 同步队列的关键代码如下完整的代码请看附件 清单 5. 同步队列 void addQueue() throws KeeperException, InterruptedException{ zk.exists(root /start,true); zk.create(root / name, new byte[0], Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL); synchronized (mutex) { ListString list zk.getChildren(root, false); if (list.size() size) { mutex.wait(); } else { zk.create(root /start, new byte[0], Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT); } } } 当队列没满是进入 wait()然后会一直等待 Watch 的通知Watch 的代码如下 public void process(WatchedEvent event) { if(event.getPath().equals(root /start) event.getType() Event.EventType.NodeCreated){ System.out.println(得到通知); super.process(event); doAction(); } } FIFO 队列用 Zookeeper 实现思路如下 实现的思路也非常简单就是在特定的目录下创建 SEQUENTIAL 类型的子目录 /queue_i这样就能保证所有成员加入队列时都是有编号的出队列时通过 getChildren( ) 方法可以返回当前所有的队列中的元素然后消费其中最小的一个这样就能保证 FIFO。 下面是生产者和消费者这种队列形式的示例代码完整的代码请看附件 清单 6. 生产者代码 boolean produce(int i) throws KeeperException, InterruptedException{ ByteBuffer b ByteBuffer.allocate(4); byte[] value; b.putInt(i); value b.array(); zk.create(root /element, value, ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT_SEQUENTIAL); return true; } 清单 7. 消费者代码 int consume() throws KeeperException, InterruptedException{ int retvalue -1; Stat stat null; while (true) { synchronized (mutex) { ListString list zk.getChildren(root, true); if (list.size() 0) { mutex.wait(); } else { Integer min new Integer(list.get(0).substring(7)); for(String s : list){ Integer tempValue new Integer(s.substring(7)); if(tempValue min) min tempValue; } byte[] b zk.getData(root /element min,false, stat); zk.delete(root /element min, 0); ByteBuffer buffer ByteBuffer.wrap(b); retvalue buffer.getInt(); return retvalue; } } } } 转载于:https://www.cnblogs.com/java20130722/p/3206748.html
