分布式锁服务ZooKeeper.ppt

1、ZooKeeper分布式应用的协调器电子工业出版社 刘鹏主编云计算教材配套课件10主要内容ZooKeeper的数据模型ZooKeeper的数据读写机制ZooKeeper的使用方法为什么需要ZooKeeper?大部分分布式应用需要一个主控、协调器或控制器来管理物理分布的子进程（如资源、任务分配等）目前，大部分应用需要开发私有的协调程序，缺乏一个通用的机制协调程序的反复编写浪费，且难以形成通用、伸缩性好的协调器ZooKeeper：提供通用的分布式锁服务，用以协调分布式应用（如，为HBase提供服务）ZooKeeper的数据模型层次化目录结构命名符合常规文件系统规范，不能包含/节点Znode可以包含

2、数据与子 节点客户端应用可在节点上设置 监视器节点数据不支持部分读写，而是一次性完整读写Ephemeral节点节点创建属性Ephemeral创建的节点不是持久节点一旦与客户端的会话结束，节点自动删除Sequence创建节点时，编号自动加1例如x-1,x-2,s-3,x-4等ZooKeeper的读写机制ZooKeeper是一个由多个Server组成的集群一个Leader，多个Follower每个Server都保存了一份数据副本全局数据一致分布式读写更新请求转发，由Leader实施使用ZooKeeper的约定更新请求顺序执行来自同一个Client的更新请求按其发送顺序依次执行数据更新原子性一次数据

3、更新要么成功，要么失败。不存在部分数据写入成功或失败的情况全局唯一数据视图Client无论连接哪个Server，数据视图都是一致的实时性在一定时间范围内，Client能读到最新数据ZooKeeper的APIString create(path,data,acl,flags)void delete(path,expectedVersion)Stat setData(path,data,expectedVersion)(data,Stat)getData(path,watch)Stat exists(path,watch)String getChildren(path,watch)void syn

4、c(path)Stat setACL(path,acl,expectedVersion)(acl,Stat)getACL(path)包含监视器调用参数均包含节点路径对比：Chubby的APIhandle Open(path,)Close(handle,)GetContentsAndStat(handle,),GetStat(handle),ReadDir(handle,)SetContents(handle),SetACL(handle,)Delete(path)Acquire(),TryAcquire(),Release()GetSequencer(),SetSequencer(),Chec

5、kSequencer()仅Open包含节点路径，生成handle供其他API使用如何使用ZooKeeper？关于ZooKeeper的锁服务这里的“锁”并非对ZooKeeper的资源加锁，用于对第三方资源加锁用例多个第三方分布式Server需要使用某第三方资源，谁获取了ZooKeeper中的独占锁，谁就可以使用第三方资源，否则等待如何使用ZooKeeper？Leader选举用于在多个节点中选取主控，如GFS中对外服务Master节点的选取1)getData(“/servers/leader”,true)2)如果读取成功则从数据中获取leader信息，退出3)读取失败，执行create(“./se

6、rvers/leader”,hostname,EPHEMERAL)（注意节点类型）如果创建成功则自己成为leader，写入信息，退出5)如果写入失败，则返回步骤1getData设置了监视器，如果数据发生变化，会重启上述流程如何使用ZooKeeper？独占锁如果分布式应用需要对某资源独占使用，可以申请独占锁1)id=create(“./locks/x-”,SEQUENCE|EPHEMERAL)2)getChildren(“./locks/”,false)3)如果id是第一个节点，则获取独占锁，退出4)exists(name of last child before id,true)（注意，设置了

7、监视器）5)如果id之前不存在节点，返回步骤26)等待通知7)返回步骤2有且仅有一个Client可以获取到独占锁如何使用ZooKeeper？共享锁1)id=create(“./locks/s-”,SEQUENCE|EPHEMERAL)2)getChildren(“./locks/”,false)3)如果id之前没有x-类型的节点，获取共享锁，退出4)exists(name of the last x-before id,true)5)如果id之前不存在x-类型节点，返回步骤26)等待事件通知7)返回步骤2如果之前没有独占锁，就可以获取共享锁如何使用ZooKeeper？其他应用(小数据存储)例如

8、GFS中master如何获知ChunkServer信息？基于ZooKeeper的实现方法ChunkServer执行如下操作：1)id=create(“./chunkservers/cs-”,SEQUENCE|EPHEMERAL)2)向节点id中写入ChunkServer元信息Master执行如下操作：1)getChildren(“./chunkservers/”,true)2)读取子节点数据，获知ChunkServer元信息其他ZooKeeper的会话Client通过发送PING请求与Server保持会话通过PING，可以同时获知Client与Server是否活跃ZooKeeper的监视器监视器是一次性的，一次事件通知后就作废性能ZooKeeper适用于主要负载为读的应用场合欢迎访问中国云计算网站 http:/欢迎使用云计算教材 电子工业出版社 刘鹏 主编本讲到此结束