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zk特性和场景

时间:2018-03-31 11:00:58      阅读:449      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:数据库   变化   cancel   定时   有用   两阶段   log   一致性   client   

zk解决什么问题

分布式一致性问题

一致性一般定义是分布式系统中状态或数据保持同步和一致。实际上就是围绕着“看见”来的。谁能看见?能否看见?什么时候看见?

举个例子:淘宝后台卖家,在后台上架一件大促的商品,通过服务器A提交到主数据库,假设刚提交后立马就有用户去通过应用服务器B去从数据库查询该商品,就会出现一个现象,卖家已经更新成功了,然而买家却看不到;而经过一段时间后,主数据库的数据同步到了从数据库,买家就能查到了。

假设卖家更新成功之后买家立马就能看到卖家的更新,则称为强一致性;

如果卖家更新成功后买家不能看到卖家更新的内容,则称为弱一致性;

而卖家更新成功后,买家经过一段时间最终能看到卖家的更新,则称为最终一致性。

一些常见的解决一致性问题的方式:

  1. 查询重试补偿。对于分布式应用中不确定的情况,先使用查询接口查询到当前状态,如果当前状态不一致则采用补偿接口对状态进行重试推进,或者回滚接口对业务做回滚。典型的场景如银行跟支付宝之间的交互。支付宝发送一个转账请求到银行,如一直未收到响应,则可以通过银行的查询接口查询该笔交易的状态,如该笔交易对方未收到,则采取补偿的模式进行推送。

  2. 定时任务推送。上面的情况有可能一次推送搞不定于是需要2次3次推送。支付宝内最初掉单率很高,全靠不断的定时任务推送增加成功率。

  3. TCC。try-confirm-cancel。实际上是两阶段协议,第二阶段的可以实现提交操作或是逆操作。

zk的特性和场景

特性

  • 顺序节点保证节点名全局唯一。
  • 临时节点的生命周期与会话一致,会话关闭则临时节点删除。
  • 节点不可重复性,同一时刻多台机器创建同一个节点,只能成功一台。
  • 顺序节点保证节点名全局唯一。
  • 监听节点状态或者数据变化。

zk提供的原语服务

  • 创建节点
  • 删除节点
  • 更新节点
  • 获取节点信息
  • 权限控制
  • 事件监听

场景

  • 数据发布订阅。即注册中心,dubbo用法。主要通过对节点管理做到发布以及事件监听做到订阅
  • 负载均衡。临时节点做心跳保活和事件监听做负载均衡。
  • 命名服务。zookeeper的节点结构天然支持命名服务,即把信息集中存储,并以树状管理,方便统一查阅。
  • 分布式协调通知。协调通知与发布订阅类似,由于引入的第三方的zookeeper,实际上对很多种协调通知做了解耦,比如消息推送,心跳检测等。
  • 集群管理与master选举。通过临时节点的特性,可以轻易得知集群机器存活状况,从而轻松管理集群;通过节点不可重复性,可以做出master争抢。
  • 分布式锁。节点不可重复性。
  • 分布式队列。顺序节点。
  • 分布式的并发等待。类似于多线程的join问题,主任务的执行依赖于其他子任务全部执行完毕,在单机多线程里可以用join,但是分布式环境下如何实现呢。利用zookeeper,可以创建一个主任务节点,其下子任务一旦执行完毕,则在主任务节点下挂一个子任务节点,等节点数量足够,则认为主任务可以开始执行。

dubbo的使用

作为一个稳定的服务化框架,dubbo可以选择并推荐zookeeper作为注册中心。其底层将zookeeper常用的客户端zkclient和curator封装成为ZookeeperClient。

  1. 当服务提供者服务启动时,向zookeeper注册一个节点;

  2. 服务消费者则订阅其父节点的变化,启动停止都能够通过节点创建删除得知,异常情况比如被调用方掉线也可以通过临时节点session 断开自动删除得知;

  3. 服务消费方同时也会将自己订阅的服务以节点创建的方式放到zookeeper;

  4. 于是可以得到映射关系,诸如谁提供了服务,谁订阅了谁提供的服务,基于这层关系再做监控,就能轻易得知整个系统情况。

脑裂场景的应用

主备切换时可能出现脑裂。传统的主备切换,可以让主备之间维持心跳连接,一旦备机发现主机心跳检测不到了,则自己切换为主机,原来的主机等待救援。

这种方式有两个问题:

  1. 由于网络抖动,负载过大等问题,备机检测不到心跳并不能说明主机一定挂了,有可能一定时间后主机或网络恢复,这时候主机并不知道备机已经切换为主机,2台主机互相争用,可能造成脑裂
  2. 如果一些数据集中在主机上面,则备机切换时由于同步延时势必会损失掉一部分的数据

早期的解决方案

比如备机一旦切换为主机,则通过电源控制直接切断主机电源,简单粗暴,但是此刻备机已经是单点,如果主机是因为量撑不住而挂,那备机有可能会重蹈覆辙,最终导致整个服务不可用。

zk解决方案

zookeeper作为第三方集群参与到主备节点中去:

  1. 当主备启动时会在zookeeper上竞争创建一个临时锁节点,争用成功者则充当主机,其余备机;
  2. 所有备机会监听该临时锁节点,
  3. 一旦主机与zookeeper间session失效,则临时节点被删除;
  4. 一旦临时节点被删除,备机开始重新申请创建临时锁节点,重新争用为主机;

用zookeeper如何解决脑裂?实际上主机争用到节点后通过对根节点做一个ACL权限控制,则其他抢占的机器由于无法更新临时锁节点,只有放弃成为备机。

 

zk特性和场景

标签:数据库   变化   cancel   定时   有用   两阶段   log   一致性   client   

原文地址:https://www.cnblogs.com/wade-luffy/p/8681148.html

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