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该系列博文会告诉你什么是分布式系统，这对后端工程师来说是很重要的一门学问，我们会逐步了解常见的分布式技术、以及一些较为常见的分布式系统概念，同时也需要进一步了解zookeeper、分布式事务、分布式锁、负载均衡等技术，以便让你更完整地了解分布式技术的具体实战方法，为真正应用分布式技术做好准备。

如果对本系列文章有什么建议，或者是有什么疑问的话，也可以关注公众号【Java技术江湖】联系作者，欢迎你参与本系列博文的创作和修订。

## 4.1 配置文件

ZooKeeper安装好之后，在安装目录的conf文件夹下可以找到一个名为“**zoo_sample.cfg**”的文件，是ZooKeeper配置文件的模板。

ZooKeeper启动时，会默认加载“conf/zoo.cfg”作为配置文件，所以需要将“**zoo_sample.cfg**”复制一份，命名为“**zoo.cfg**”，然后根据需要设定里面的配置项。

配置项很简单，说明如下：

tickTime=2000

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。单位为毫秒。

initLimit=10

这个配置项是用来配置 Leader接受Follower 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 Leader还没有收到Follower的返回信息，那么表明这个Follower连接失败。总的时间长度就是 5*2000=10 秒。

syncLimit=5

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5*2000=10 秒。

dataDir=/tmp/zookeeper

顾名思义就是 **ZooKeeper保存数据的目录**，用于存放内存数据库快照的文件夹，同时用于集群的myid文件也存在这个文件夹里。默认情况下，ZooKeeper 将写数据的日志文件也保存在这个目录里。注意：一个配置文件只能包含一个dataDir字样，即使它被注释掉了。

clientPort=2181

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。

maxClientCnxns=60

**最大的客户端连接数**，默认为60.

autopurge.snapRetainCount=3

autopurge.purgeInterval=1

客户端在与ZooKeeper交互过程中会产生非常多的日志，而且ZooKeeper也会将内存中的数据作为snapshot保存下来，这些数据是不会被自动删除的，这样磁盘中这些数据就会越来越多。不过可以通过这两个参数来设置，让zookeeper自动删除数据。autopurge.purgeInterval就是**设置多少小时清理一次**。而autopurge.snapRetainCount是**设置保留多少个snapshot，之前的则删除**。

## 4.2 服务端命令

“zkServer.sh”脚本用于执行Zookeeper的启动、停止及状态查看等操作

利用“zkServer.sh help”命令，可以查看支持的参数：

![](https://img-blog.csdn.net/20161026094506241?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)

可见，“zkServer.sh”可以附带的参数有：

（1）start：用于启动服务端

（2）stop：用于停止服务端

（3）restart：用于重启服务端

（4）status：用于查看服务端状态

以及用于前台启动、更新等操作的其他参数。

例如，使用命令“**zkServer.sh start**”启动ZooKeeper服务端，该命令后面可以附带参数，用于指定配置文件的路径，比如“zkServer.sh start ../conf/ZooKeeper.cfg”,代表使用ZooKeeper.cfg作为配置文件，如果不指定路径，默认加载“conf/zoo.cfg”文件：

![](https://img-blog.csdn.net/20161026094527607?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)

使用**“zkServer.sh stop**”停止服务端：

![](https://img-blog.csdn.net/20161026094541826?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)

## 4.3 客户端命令

使用命令“**zkCli.sh -server 127.0.0.1:2181**”可以连接到IP为“127.0.0.1”，端口为“2181”的ZooKeeper服务器。如果连接本机的2181端口，则后面的参数可以省略。如：

![](https://img-blog.csdn.net/20161026094633014?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)

此时，输入“help”可以查看命令参数：

![](https://img-blog.csdn.net/20161026094654858?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)

### 4.3.1 查看节点列表

在前面已经提到过，ZooKeeper维护者一个树形的数据结构，根节点为“/”。

“**ls path**”用于查看路径path下的所有直接子节点：

![](https://img-blog.csdn.net/20161026094740687?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)

可见，系统初始化的时候，根节点下会自动创建一个名为“zookeeper”的节点，用于存储ZooKeeper的管理信息。所以用户不能再根节点下创建同名的子节点。

### 4.3.2 创建新节点

“create path data”用于在path路径下创建一个新节点，携带数据data。

例如，在根节点下新建一个名为“firstNode”节点，存储的数据为“HelloWorld”：

./zkClient.sh -server 127.0.01

create /firstNode HelloWorld

![](https://img-blog.csdn.net/20161026094755539?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)

### 4.3.3 查看节点数据

“get path”用于获取path节点下的数据，例如：

get /firstNode

![](https://img-blog.csdn.net/20161026094814110?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)

除了返回节点存储的数据之外，还有一系列的元信息，如代表节点创建时间的“cZxid”、“ctime”（两种表示方法）；节点的修改时间“mZxid”、“mtime”等。

### 4.3.4 修改节点数据

“**set path data** ”用于将path节点下的数据更改为data。

如，将“/firstNode”下的数据更改为“WorldHello”：

set /firstNode WorldHello

![](https://img-blog.csdn.net/20161026095005321?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)

### 4.3.5 删除节点

“delete path”用于删除path节点。

如，删除“/firstNode”节点：

delete /firstNode

![](https://img-blog.csdn.net/20161026094832782?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)

此外，还有用于设置节点ACL、查看节点状态等其他命令，需要时可以查阅相关手册。

## 4.4 ZooKeeper四字命令

ZooKeeper 支持某些特定的四字命令字母与其的交互。它们大多是查询命令，用来获取 ZooKeeper 服务的当前状态及相关信息。用户在客户端可以通过 telnet 或 nc 向 ZooKeeper 提交相应的命令。

如:

**ZooKeeper四字命令**

conf

**功能描述**

输出相关服务配置的详细信息

cons

列出**所有连接到服务器的客户端的完全的连接 / 会话的详细信息**。包括“接受 / 发送”的包数量、会话 id 、操作延迟、最后的操作执行等等信息

dump

列出**未经处理的会话和临时节点**

envi

输出关于**服务环境的详细信息**（区别于 conf 命令）

reqs

列出**未经处理的请求**

ruok

测试服务是否处于正确状态。如果确实如此，那么服务返回“ imok ”，否则不做任何相应

stat

输出关于**性能和连接的客户端的列表**

wchs

列出**服务器 watch 的详细信息**

wchc

通过 **session** 列出服务器 watch 的详细信息，它的输出是一个与 watch 相关的会话的列表

wchp

通过**路径**列出服务器 watch 的详细信息。它输出一个与 session 相关的路径

* * *

例如，查看配置信息：

“echo conf | nc 127.0.0.1 2181”：

nc为“NetCat”工具提供的命令，通常的Linux发行版中都带有NetCat。NetCat在网络工具中有“瑞士刀”美誉，被设计为一个简单、可靠的网络工具，可通过TCP或UDP协议传输读写数据。

该命令的意思为，将“conf”命令传递给127.0.0.1的2181端口（即本机的ZooKeeper服务端口），并将响应打印出来：

![](https://img-blog.csdn.net/20161026095053040?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)

在一台机器上运营一个ZooKeeper实例，称之为单机（Standalone）模式。单机模式有个致命的缺陷，一旦唯一的实例挂了，依赖ZooKeeper的应用全得完蛋。

实际应用当中，一般都是采用集群模式来部署ZooKeeper，集群中的Server为奇数（**2N+1**）。只要集群中的多数（大于N+1台）Server活着，集群就能对外提供服务。

在每台机器上部署一个ZooKeeper实例，多台机器组成集群，称之为完全分布式集群。此外，还可以在仅有的一台机器上部署多个ZooKeeper实例，以伪集群模式运行。

## 5.1 集群配置

下面我们来建一个3个实例的zookeeper伪分布式集群。

首先，需要为三个实例创建不同的配置文件：

<pre>zk1.cfg的配置项如下：

tickTime=2000

initLimit=10

syncLimit=5

dataDir=/zk1/dataDir

clientPort=2181

server.1=127.0.0.1:2888:3888

server.2=127.0.0.1:2889:3889

server.3=127.0.0.1:2890:3890</pre>

<pre>zk2.cfg的配置项如下：

tickTime=2000

initLimit=10

syncLimit=5

dataDir=/zk2/dataDir

clientPort=2182

server.1=127.0.0.1:2888:3888

server.2=127.0.0.1:2889:3889

server.3=127.0.0.1:2890:3890</pre>

<pre>zk3.cfg的配置项如下：

tickTime=2000

initLimit=10

syncLimit=5

dataDir=/zk3/dataDir

clientPort=2183

server.1=127.0.0.1:2888:3888

server.2=127.0.0.1:2889:3889

server.3=127.0.0.1:2890:3890</pre>

因为部署在同一台机器上，所以每个实例的dataDir、clientPort要做区分，其余配置保持一致。

需要注意的是，集群中所有的实例作为一个整体对外提供服务，集群中每个实例之间都互相连接，所以，每个配置文件中都要列出所有实例的映射关系。

在每个配置文件的末尾，有几行“server.A=B：C：D”这样的配置，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**myid**文件，这个文件**在 dataDir 目录下，文件里只有一个数据，就是 A 的值**(第几号服务器)，Zookeeper 启动时会读取这个文件，拿到里面的数据与配置信息比较从而判断到底是那个 Server。

**上例中，需要在每个实例各自的dataDir目录下，新建myid文件，分别填写“1”、“2”、“3”。**

## 5.2 集群启动

依次启动三个实例：

![](https://img-blog.csdn.net/20161027092116131?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)

查看Server状态：

![](https://img-blog.csdn.net/20161027092128275?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)

可见，现在的集群中，zk2充当着Leader角色，而zk1与zk3充当着Follower角色。

使用三个客户端连接三个Server，在zk1的客户端下，新增“/newNode”节点，储存数据“zk1”：

![](https://img-blog.csdn.net/20161027092143725?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)

在zk2的客户端与查看该节点：

![](https://img-blog.csdn.net/20161027092201291?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)

在zk3的客户端与查看该节点：

![](https://img-blog.csdn.net/20161027092213463?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)

可见，集群中的Server保持着数据同步。

## 5.3 集群容灾

如果我们把身为Leader的zk2关闭，会发生什么呢？

![](https://img-blog.csdn.net/20161027092228400?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)

可见，集群自动完成了切换，zk3变成了Leader。实际应用中，如果集群中的Leader宕机了，或者Leader与超过半数的Follower失去联系，都会触发ZooKeeper的选举流程，选举出新的Leader之后继续对外服务。

如果我们再把zk3关闭，会发生什么呢？

![](https://img-blog.csdn.net/20161027092241119?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center)

可见，关闭zk3以后，由于集群中的可用Server只剩下一台（达不到集群总数的半数以上），**集群将处于不可用的状态。**

ITPub博客

搞懂分布式技术5：Zookeeper的配置与集群管理实战

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