Zookeeper基础-单机部署，目录机构，Zk特性，数据结构等

Zookeeper windows环境安装

环境要求:必须要有jdk环境,本次讲课使用jdk1.8

1.安装jdk

2.安装Zookeeper. 在官网http://zookeeper.apache.org/下载zookeeper.我下载的是zookeeper-3.4.12版本。

解压zookeeper-3.4.6至D:\machine\zookeeper-3.4.12.

在D:\machine 新建data及log目录。

3.ZooKeeper的安装模式分为三种，分别为：单机模式（stand-alone）、集群模式和集群伪分布模式。ZooKeeper 单机模式的安装相对比较简单，如果第一次接触ZooKeeper的话，建议安装ZooKeeper单机模式或者集群伪分布模式。

安装单击模式。 至D:\machine\zookeeper-3.4.12\conf 复制 zoo_sample.cfg 并粘贴到当前目录下，命名zoo.cfg.

目录结构

bin             存放系统脚本

conf            存放配置文件

contrib          zk附加功能支持

dist-maven       maven仓库文件

docs            zk文档

lib              依赖的第三方库

recipes          经典场景样例代码

src             zk源码

其中bin和conf是非常重要的两个目录，平时也是经常使用的。

bin目录

其中

zkServer为服务器，启动后默认端口为2181

zkCli为命令行客户端

conf目录

Conf目录为配置文件存放的目录，zoo.cfg为核心的配置文件

这里面的配置很多，这配置是运维的工作，目前没必要，也没办法全部掌握。

在这挑选几个讲解：

clientPort：参数无默认值，必须配置，用于配置当前服务器对外的服务端口，客户端必须使用这端口才能进行连接

dataDir：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（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。）

dataLogDir：用于单独设置transaction log的目录，transaction log分离可以避免和普通log还有快照的竞争

dataDir：新安装zk这文件夹里面是没有文件的，可以通过snapCount参数配置产生快照的时机

以下配置集群中才会使用，后面再讨论

tickTime：心跳时间，为了确保连接存在的，以毫秒为单位，最小超时时间为两个心跳时间

initLimit：多少个心跳时间内，允许其他server连接并初始化数据，如果ZooKeeper管理的数据较大，则应相应增大这个值

syncLimit：多少个tickTime内，允许follower同步，如果follower落后太多，则会被丢弃。

ZK的特性

Zk的特性会从会话、数据节点，版本，Watcher，ACL权限控制，集群角色这些部分来了解，其中重点需要掌握的数据节点与Watcher

会话

客户端与服务端的一次会话连接，本质是TCP长连接，通过会话可以进行心跳检测和数据传输；

会话（session）是zookepper非常重要的概念，客户端和服务端之间的任何交互操作都与会话有关

会话状态

看下这图，Zk客户端和服务端成功连接后，就创建了一次会话，ZK会话在整个运行期间的生命周期中，会在不同的会话状态之间切换，这些状态包括：

CONNECTING、CONNECTED、RECONNECTING、RECONNECTED、CLOSE

一旦客户端开始创建Zookeeper对象，那么客户端状态就会变成CONNECTING状态，同时客户端开始尝试连接服务端，连接成功后，客户端状态变为CONNECTED，通常情况下，由于断网或其他原因，客户端与服务端之间会出现断开情况，一旦碰到这种情况，Zookeeper客户端会自动进行重连服务，同时客户端状态再次变成CONNCTING，直到重新连上服务端后，状态又变为CONNECTED，在通常情况下，客户端的状态总是介于CONNECTING和CONNECTED之间。但是，如果出现诸如会话超时、权限检查或是客户端主动退出程序等情况，客户端的状态就会直接变更为CLOSE状态

ZK数据模型

ZooKeeper的视图结构和标准的Unix文件系统类似，其中每个节点称为“数据节点”或ZNode,每个znode可以存储数据，还可以挂载子节点，因此可以称之为“树”

第二点需要注意的是，每一个znode都必须有值，如果没有值，节点是不能创建成功的。

在Zookeeper中，znode是一个跟Unix文件系统路径相似的节点，可以往这个节点存储或获取数据

通过客户端可对znode进行增删改查的操作，还可以注册watcher监控znode的变化。

Zookeeper节点类型

a、Znode有两种类型：

短暂（ephemeral）（create -e /app1/test1 “test1” 客户端断开连接zk删除ephemeral类型节点） 
持久（persistent） （create -s /app1/test2 “test2” 客户端断开连接zk不删除persistent类型节点）

b、Znode有四种形式的目录节点（默认是persistent ）

PERSISTENT 
PERSISTENT_SEQUENTIAL（持久序列/test0000000019 ） 
EPHEMERAL 
EPHEMERAL_SEQUENTIAL

c、创建znode时设置顺序标识，znode名称后会附加一个值，顺序号是一个单调递增的计数器，由父节点维护 

d、在分布式系统中，顺序号可以被用于为所有的事件进行全局排序，这样客户端可以通过顺序号推断事件的顺序

对于持久节点和临时节点，同一个znode下，节点的名称是唯一的！

Zookeeper节点状态属性

ACL保障数据的安全

ACL机制，表示为scheme:id:permissions，第一个字段表示采用哪一种机制，第二个id表示用户，permissions表示相关权限（如只读，读写，管理等）。

zookeeper提供了如下几种机制（scheme）：

world: 它下面只有一个id, 叫anyone, world:anyone代表任何人，zookeeper中对所有人有权限的结点就是属于world:anyone的

auth: 它不需要id, 只要是通过authentication的user都有权限（zookeeper支持通过kerberos来进行authencation, 也支持username/password形式的authentication)

digest: 它对应的id为username:BASE64(SHA1(password))，它需要先通过username:password形式的authentication

ip: 它对应的id为客户机的IP地址，设置的时候可以设置一个ip段，比如ip:192.168.1.0/16, 表示匹配前16个bit的IP段