Apache ZooKeeper使用的是一种基于Paxos算法的分布式协议,叫做ZooKeeper Atomic Broadcast (ZAB)。ZAB协议不仅用于分布式数据一致性的保障,还用于选举ZooKeeper集群中的Leader。
以下是ZooKeeper中选举Leader的基本步骤:
- 提议(Proposal): 当一个新的节点(或Leader失效后的备用节点)加入ZooKeeper集群时,它会向集群中的其他节点发送提议,包含自己的信息和编号(ZXID,ZooKeeper事务ID)。
- 广播提议(Broadcast Proposals): 其他节点在接收到这个提议后,会进行广播,将提议传播给其他节点。
- 投票(Voting): 每个节点收到提议后,会投票给一个节点。投票的原则通常是选择提议中ZXID最大的节点,因为ZXID越大,表示节点的数据越新。节点将自己的投票信息传播给其他节点。
- 计票(Counting Votes): 节点根据收到的投票信息计票,如果一个节点获得大多数节点的投票,那么它就成为新的Leader。在ZooKeeper中,大多数节点的概念是
n/2 + 1,其中n是节点总数。 - 通知(Notification): 新的Leader被选举出来后,它会向其他节点发送通知,告诉它们新的Leader是谁。
- 同步数据(Sync Data): 新的Leader在接收到通知后,会同步ZooKeeper数据,确保它包含了最新的信息。
通过这个选举过程,ZooKeeper确保在集群中只有一个Leader,这个Leader负责处理所有的客户端请求,保证数据的一致性和可用性。如果Leader因为某种原因失效,其他节点会重新进行选举,选择新的Leader来接替。这样可以确保系统在节点故障时仍然能够正常运行。