Zookeeper是一个为分布式应用提供一致性服务的软件,它使用一种称为ZAB(Zookeeper Atomic Broadcast,Zookeeper原子广播协议)的协议来确保分布式系统中的数据一致性。当Zookeeper集群中的Leader服务器挂掉后,集群会进行Leader选举,并在选举出新的Leader后进行数据同步。以下是这个过程的大致步骤:
1. 检测Leader故障
集群中的每个服务器(称为Follower或Observer)会定期向Leader发送心跳(称为ping消息)。如果Leader在一定时间内没有响应,Follower会认为Leader已经故障。
2. 进入选举状态
一旦Follower检测到Leader故障,它会将自己设置为“Looking”状态,并开始Leader选举过程。
3. 发送投票
每个进入选举状态的Follower会发送一个投票给其他所有服务器,包括自己。投票包含两个主要信息:一个是上一次接收到的事务ID(zxid),另一个是自己的服务器ID。
4. 收集投票
每个Follower会收集来自其他服务器的投票,并根据收集到的投票信息确定是否有服务器获得了多数票。获得多数票的服务器必须满足以下条件:
- 它必须拥有最大的事务ID(zxid)。
- 如果多个服务器具有相同的最大事务ID,那么服务器ID最大的服务器将被选为Leader。
5. 确定新Leader
一旦确定了获得多数票的服务器,该服务器就会成为新的Leader,并开始接受客户端的请求。
6. 数据同步
新选举出的Leader需要确保所有Follower的数据与其保持一致。这个过程称为“同步”。同步过程大致如下:
- 新Leader会向所有Follower发送同步请求。
- Follower接收到同步请求后,会将自己的状态与Leader进行对比。
- 如果Follower发现自己有缺失的数据,它会从Leader那里获取这些数据。
- 一旦Follower与Leader的数据同步,它就会切换到“Follower”状态,并开始处理来自Leader的事务。
7. 恢复服务
一旦所有Follower都与Leader同步完成,集群就会恢复正常的服务状态,开始处理客户端的读写请求。
注意
- 在选举过程中,Zookeeper集群无法处理写请求,但仍然可以处理读请求。
- 选举过程和数据同步过程都是自动进行的,不需要人工干预。
- ZAB协议确保了即使在Leader故障的情况下,集群的数据一致性也不会受到影响。
通过这种方式,Zookeeper能够在Leader故障后快速恢复,并保持集群的数据一致性。