ZooKeeper 最早起源于雅虎研究院的一个研究小组。在当时,研究人员发现,在雅虎内部很多大型系统基本都需要依赖一个类似的系统来进行分布式协调,但是这些系统往往都存在分布式单点问题。所以,雅虎的开发人员就试图开发一个通用的无单点问题的分布式协调框架,以便让开发人员将精力集中在处理业务逻辑上。
关于“ZooKeeper”这个项目的名字,其实也有一段趣闻。在立项初期,考虑到之前内部很多项目都是使用动物的名字来命名的(例如著名的 Pig 项目),雅虎的工程师希望给这个项目也取一个动物的名字。时任研究院的首席科学家 RaghuRamakrishnan 开玩笑地说:“在这样下去,我们这儿就变成动物园了!”此话一出,大家纷纷表示就叫动物园管理员吧一一一因为各个以动物命名的分布式组件放在一起,雅虎的整个分布式系统看上去就像一个大型的动物园了,而 ZooKeeper 正好要用来进行分布式环境的协调一一于是,ZooKeeper 的名字也就由此诞生了。
ZooKeeper 是一个开源的分布式协调服务,它的设计目标是将那些复杂且容易出错的分布式一致性服务封装起来,构成一个高效可靠的原语集,并以一系列简单易用的接口提供给用户使用。操作系统或计算机网络用语范畴。是由若干条指令组成的,用于完成一定功能的一个过程。具有不可分割性,即原语的执行必须是连续的,在执行过程中不允许被中断。
ZooKeeper 为研发人员提供了高可用、高性能、稳定的分布式数据一致性解决方案,通常被用于实现诸如数据发布/订阅、负载均衡、命名服务、分布式协调/通知、集群管理、Master 选举、分布式锁和分布式队列等功能。另外,ZooKeeper 将数据保存在内存中,性能好。 在“读”多于“写”的应用程序中尤其地高性能,因为“写”会导致所有的服务器间同步状态。(“读”多于“写”是协调服务的典型场景)。
ZooKeeper具有如下特点:
1、顺序一致性: 从同一客户端发起的事务请求,最终将会严格地按照顺序被应用到 ZooKeeper 中去。
2、原子性: 所有事务请求的处理结果在整个集群中所有机器上的应用情况是一致的,也就是说,要么整个集群中所有的机器都成功应用了某一个事务,要么都没有应用。
3、单一系统映像 : 无论客户端连到哪一个 ZooKeeper 服务器上,其看到的服务端数据模型都是一致的。
4、可靠性: 一旦一次更改请求被应用,更改的结果就会被持久化,直到被下一次更改覆盖。
ZooKeeper 概览中,其通常被用于实现诸如数据发布/订阅、负载均衡、命名服务、分布式协调/通知、集群管理、Master 选举、分布式锁和分布式队列等功能。其中,有 3 个典型的应用场景:
1、分布式锁 : 通过创建唯一节点获得分布式锁,当获得锁的一方执行完相关代码或者是挂掉之后就释放锁。
2、命名服务 :可以通过 ZooKeeper 的顺序节点生成全局唯一 ID
3、数据发布/订阅 :通过 Watcher 机制 可以很方便地实现数据发布/订阅。当数据发布到 ZooKeeper 被监听的节点上,其他机器可通过监听 ZooKeeper 上节点的变化来实现配置的动态更新。
实际上,这些功能的实现基本都得益于 ZooKeeper 可以保存数据的功能,但是 ZooKeeper 不适合保存大量数据,这一点需要注意。
对ZooKeeper总结如下:
1、ZooKeeper 本身就是一个分布式程序(只要半数以上节点存活,ZooKeeper 就能正常服务)。
2、为了保证高可用,最好是以集群形态来部署 ZooKeeper,这样只要集群中大部分机器是可用的(能够容忍一定的机器故障),那么 ZooKeeper 本身仍然是可用的。
3、ZooKeeper 将数据保存在内存中,这也就保证了 高吞吐量和低延迟(但是内存限制了能够存储的容量不太大,此限制也是保持 znode 中存储的数据量较小的进一步原因)。
4、ZooKeeper 是高性能的。 在“读”多于“写”的应用程序中尤其地明显,因为“写”会导致所有的服务器间同步状态。(“读”多于“写”是协调服务的典型场景。)
5、ZooKeeper 有临时节点的概念。 当创建临时节点的客户端会话一直保持活动,瞬时节点就一直存在。而当会话终结时,瞬时节点被删除。持久节点是指一旦这个 znode 被创建了,除非主动进行 znode 的移除操作,否则这个 znode 将一直保存在 ZooKeeper 上。
6、ZooKeeper 底层其实只提供了两个功能:① 管理(存储、读取)用户程序提交的数据;② 为用户程序提供数据节点监听服务。