zk基础说明

zookeeper应用场景

zookeeper概要

Zookeeper是一个分布式数据一致性的解决方案，分布式应用可以基于它实现诸如数据发布/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。Zookeeper致力于提供一个高性能、高可用、且具有严格的顺序访问控制能力的分布式协调系统

ZooKeeper是用于分布式应用程序的协调服务。它公开了一组简单的API，
分布式应用程序可以基于这些API用于同步，节点状态、配置等信息、服务注册等信息。其由JAVA编写，支持JAVA 和C两种语言的客户端。

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zookeeper产生背景

随着互联网时代的发展项目已经从单点项目到现在的分布式项目，部署在多个服务器上随着而来产生多个节点之间的协同问题

1. 各个项目之间的RPC调用如何进行服务发现
2. 如何保证任务在那个节点执行
3. 如何保证并发请求的幂等
4. 如何保证容错...

这些问题可以统一归纳为多节点协调问题，如果靠节点自身进行协调这是非常不可靠的，性能上也不可取。
必须由一个独立的服务做协调工作，它必须可靠，而且保证性能。

znode 节点

zookeeper 中数据基本单元叫节点，节点之下可包含子节点，最后以树级方式程现。每个节点拥有唯一的路径path。客户端基于PATH上传节点数据，zookeeper 收到后会实时通知对该路径进行监听的客户端。

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zookeeper 基于JAVA开发，下载后只要有对应JVM环境即可运行。其默认的端口号是2181运行前得保证其不冲突

版本说明

2019年5月20日发行的3.5.5是3.5分支的第一个稳定版本。此版本被认为是3.4稳定分支的后续版本，可以用于生产。基于3.4它包含以下新功能

• 动态重新配置
• 本地会议
• 新节点类型：容器，TTL
• 原子广播协议的SSL支持
• 删除观察者的能力
• 多线程提交处理器
• 升级到Netty 4.1
• Maven构建

另请注意：建议的最低JDK版本为1.8
文件说明：

• apache-zookeeper-xxx-tar.gz 代表源代码
• apache-zookeeper-xxx-bin.tar.gz 运行版本

下载地址：https://zookeeper.apache.org/releases.html#download
具体部署流程：

#下载
wget https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/apache/zookeeper/current/apache-zookeeper-3.5.5-bin.tar.gz
#解压
tar -zxvf apache-zookeeper-3.5.5-bin.tar.gz
#拷贝默认配置
cd  {zookeeper_home}/conf 
cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
#启动
 {zookeeper_home}/bin/zkServer.sh

 ./bin/zkServer.sh start

常规配置文件说明

# zookeeper时间配置中的基本单位 (毫秒)
tickTime=2000
# 允许follower初始化连接到leader最大时长，它表示tickTime时间倍数 即:initLimit*tickTime
initLimit=10
# 允许follower与leader数据同步最大时长,它表示tickTime时间倍数 
syncLimit=5
#zookeper 数据存储目录
dataDir=/tmp/zookeeper
#对客户端提供的端口号
clientPort=2181
#单个客户端与zookeeper最大并发连接数
maxClientCnxns=60
# 保存的数据快照数量，之外的将会被清除
autopurge.snapRetainCount=3
#自动触发清除任务时间间隔，小时为单位。默认为0，表示不自动清除。
autopurge.purgeInterval=1

客户端命令

基本命令列表

 1.close
 关闭当前会话
 
 2.connect host:port 
 重新连接指定Zookeeper服务
 
 create \[-s] \[-e] \[-c] \[-t \ttl] path [data] \[acl]
 3.创建节点
 
 delete [-v version] path
 删除节点，(不能存在子节点）
 
 4.deleteall path
 删除路径及所有子节点
 
 5.setquota -n|-b val path
设置节点限额 -n 子节点数 -b 字节数

 6.listquota path
查看节点限额
 7.delquota [-n|-b] path
 删除节点限额
 
 8.get \[-s] \[-w] path
 查看节点数据 -s 包含节点状态 -w 添加监听 
 
 getAcl [-s] path
 9.ls \[-s] \[-w] \[-R] path
 列出子节点 -s状态 -R 递归查看所有子节点 -w 添加监听
 
 10.printwatches on|off**
 是否打印监听事件
 
 11.quit 
 退出客户端
 
 12.history 
 查看执行的历史记录
 
 13.redo cmdno
 重复 执行命令，history 中命令编号确定
 
 14.removewatches path \[-c|-d|-a] \[-l]
 删除指定监听
 
 15.set \[-s] \[-v version] path data
 设置值
 
 16.setAcl \[-s] \[-v version] \[-R] path acl
 为节点设置ACL权限
 
 17.stat [-w] path
 查看节点状态 -w 添加监听
 
 18.sync path
  强制同步节点

node数据的增删改查

# 列出子节点 
ls /
#创建节点
create /qiurunze "qiurunze is good man"
# 查看节点
get /qiurunze
# 创建子节点 
create /qiurunze/sex "man"
# 删除节点
delete /qiurunze/sex
# 删除所有节点 包括子节点
deleteall /qiurunze

三、Zookeeper节点介绍

知识点：

1. 节点类型
2. 节点的监听(watch)
3. 节点属性说明(stat)
4. 权限设置(acl)

zookeeper 中节点叫znode存储结构上跟文件系统类似，以树级结构进行存储。不同之外在于znode没有目录的概念，不能执行类似cd之类的命令。znode结构包含如下：

• path:唯一路径
• childNode：子节点
• stat:状态属性
• type:节点类型

节点类型

1. PERSISTENT（持久节点）

持久化保存的节点，也是默认创建的

#默认创建的就是持久节点
create /test

1. PERSISTENT_SEQUENTIAL(持久序号节点)

创建时zookeeper 会在路径上加上序号作为后缀，。非常适合用于分布式锁、分布式选举等场景。创建时添加 -s 参数即可。

#创建序号节点
create -s /test
#返回创建的实际路径
Created /test0000000001
create -s /test
#返回创建的实际路径2
Created /test0000000002

1. EPHEMERAL（临时节点）

临时节点会在客户端会话断开后自动删除。适用于心跳，服务发现等场景。创建时添加参数-e 即可。

#创建临时节点， 断开会话 在连接将会自动删除
create -e /temp

1. EPHEMERAL_SEQUENTIAL（临时序号节点）

与持久序号节点类似，不同之处在于EPHEMERAL_SEQUENTIAL是临时的会在会话断开后删除。创建时添加 -e -s

create -e -s /temp/seq

节点属性

# 查看节点属性
stat /qiurunze

其属性说明如下表：

#创建节点的事物ID
cZxid = 0x385
#创建时间
ctime = Tue Sep 24 17:26:28 CST 2019
#修改节点的事物ID
mZxid = 0x385
#最后修改时间
mtime = Tue Sep 24 17:26:28 CST 2019
# 子节点变更的事物ID
pZxid = 0x385
#这表示对此znode的子节点进行的更改次数（不包括子节点）
cversion = 0
# 数据版本，变更次数
dataVersion = 0
#权限版本，变更次数
aclVersion = 0
#临时节点所属会话ID
ephemeralOwner = 0x0
#数据长度
dataLength = 17
#子节点数(不包括子子节点)
numChildren = 0

节点的监听：

客户添加 -w 参数可实时监听节点与子节点的变化，并且实时收到通知。非常适用保障分布式情况下的数据一至性。其使用方式如下：

acl权限设置

ACL全称为Access Control List（访问控制列表），用于控制资源的访问权限。ZooKeeper使用ACL来控制对其znode的防问。基于scheme:id:permission的方式进行权限控制。scheme表示授权模式、id模式对应值、permission即具体的增删改权限位。

scheme:认证模型

permission权限位

acl 相关命令：

world权限****示例
语法： setAcl <path> world:anyone:<权限位>
注：world模式中anyone是唯一的值,表示所有人

1. 查看默认节点权限：

#创建一个节点
create -e /testAcl
#查看节点权限
getAcl /testAcl
#返回的默认权限表示 ，所有人拥有所有权限。
'world,'anyone: cdrwa

1. 修改默认权限为 读写

#设置为rw权限 
setAcl /testAcl world:anyone:rw
# 可以正常读
get /testAcl
# 无法正常创建子节点
create -e /testAcl/t "hi"
# 返回没有权限的异常
Authentication is not valid : /testAcl/t

IP权限示例：
语法： setAcl <path> ip:<ip地址|地址段>:<权限位>

auth模式示例:
语法：

1. setAcl <path> auth:<用户名>:<密码>:<权限位>
2. addauth digest <用户名>:<密码>

digest 权限示例：
语法：

1. setAcl <path> digest :<用户名>:<密钥>:<权限位>
2. addauth digest <用户名>:<密码>

注1：密钥 通过sha1与base64组合加密码生成，可通过以下命令生成

echo -n <用户名>:<密码> | openssl dgst -binary -sha1 | openssl base64

注2：为节点设置digest 权限后，访问前必须执行addauth，当前会话才可以防问。

1. 设置digest 权限

#先 sha1 加密，然后base64加密
echo -n qiurunze:123456 | openssl dgst -binary -sha1 | openssl base64
#返回密钥
2Rz3ZtRZEs5RILjmwuXW/wT13Tk=
#设置digest权限
setAcl /qiurunze digest:qiurunze:2Rz3ZtRZEs5RILjmwuXW/wT13Tk=:cdrw

1. 查看节点将显示没有权限

#查看节点
get /qiurunze
#显示没有权限访问
org.apache.zookeeper.KeeperException$NoAuthException: KeeperErrorCode = NoAuth for /qiurunze

1. 给当前会话添加认证后在次查看

#给当前会话添加权限帐户
addauth digest qiurunze:123456
#在次查看
get /qiurunze
#获得返回结果
qiurunze is good man

ACL的特殊说明：
权限仅对当前节点有效，不会让子节点继承。如限制了IP防问A节点，但不妨碍该IP防问A的子节点 /A/B。