描述Zookeeper的集群架构,包括Leader、Follower和Observer的角色。

193 阅读2分钟

Zookeeper是一个分布式协调服务,它的集群架构由多个服务器节点组成,每个节点在集群中扮演不同的角色。主要角色包括Leader、Follower和Observer。以下是对这些角色及其职责的详细描述:

1. Leader(领导者)

职责:

  • 事务处理:Leader负责处理所有的写请求(事务请求),并通过Zookeeper Atomic Broadcast(ZAB)协议将这些事务同步到所有的Follower。
  • 协调和仲裁:Leader在集群中充当协调者的角色,负责执行和仲裁所有与数据一致性相关的操作。
  • 选举和管理:在服务器启动或Leader失效时,Leader负责发起和管理领导者选举过程。

特点:

  • 唯一性:在任何时刻,集群中只能有一个Leader。
  • 高负载:由于Leader需要处理所有的写请求和协调事务,它通常会承受较高的负载。

2. Follower(跟随者)

职责:

  • 处理读请求:Follower可以处理客户端的读请求,提供数据读取服务。
  • 事务同步:Follower从Leader接收事务更新,并应用这些更新以保持数据一致性。
  • 参与选举:在Leader失效时,Follower参与领导者选举过程,投票选出新的Leader。

特点:

  • 数据一致性:Follower始终与Leader保持数据一致,通过接收和应用Leader的事务更新来实现这一点。
  • 负载均衡:Follower能够处理读请求,从而分担Leader的负载,提高系统的读性能。

3. Observer(观察者)

职责:

  • 处理读请求:Observer可以处理客户端的读请求,类似于Follower。
  • 同步数据:Observer从Leader接收事务更新,但不参与事务的投票过程。
  • 扩展读性能:主要用于扩展系统的读性能,而不影响写性能和一致性保证。

特点:

  • 不参与选举和投票:Observer不参与领导者选举过程,也不参与事务的投票,因此不会影响写性能。
  • 轻量级角色:由于Observer不参与投票和选举,其主要作用是扩展读性能,适合用在需要高读吞吐量的场景。

集群架构示意图

+-------------------+
|      Client       |
+-------------------+
         |
         v
+-------------------+
|      Leader       |
|   (Handles Writes)|
+-------------------+
         |
         v
+-------------------+     +-------------------+     +-------------------+
|     Follower      |<--->|     Follower      |<--->|     Follower      |
| (Handles Reads)   |     | (Handles Reads)   |     | (Handles Reads)   |
+-------------------+     +-------------------+     +-------------------+
         |
         v
+-------------------+     +-------------------+
|     Observer      |<--->|     Observer      |
| (Handles Reads)   |     | (Handles Reads)   |
+-------------------+     +-------------------+

总结

  • Leader:负责处理所有的写请求和协调事务,是集群的一致性保证者。
  • Follower:处理读请求,接收并应用Leader的事务更新,参与领导者选举。
  • Observer:处理读请求,不参与事务投票和领导者选举,主要用于扩展系统的读性能。

这种角色分工使得Zookeeper能够在保证数据一致性的前提下,实现高可用性和高性能,适应不同的应用需求。