Zookeeper 集群搭建

Zookeeper 集群搭建

一. 简介

本次搭建使用一台机器，区别不同的启动端口及启动文件路径搭建 zookeeper 集群（伪集群），正常是使用三台及以上的奇数台服务器搭建集群。

官网参考地址：https://zookeeper.apache.org/doc/current/zookeeperAdmin.html

这里就有一个问题，为什么是需要奇数个服务器。

• 注：为什么规则要求 可用节点数量 > 集群总结点数量/2 ？

• 如果不这样限制，在集群出现脑裂的时候，可能会出现多个子集群同时服务的情况（即子集群各组选举出自己的 leader ）， 这样对整个 zookeeper 集群来说是紊乱的。换句话说，如果遵守上述规则进行选举，即使出现脑裂，集群最多也只能回出现一个子集群可以提供服务的情况（ 能满足节点数量> 总结点数量/2 的子集群最多只会有一个）。所以要限制 可用节点数量 > 集群总结点数量/2 。

  注：这里有个疑问，为什么脑裂之后 能满足节点数量> 总结点数量/2 这里为什么是集群总结点的数量，而不是脑裂之后小集群的数量？

采用奇数个的节点主要是出于两方面的考虑：

1?? 防止由脑裂造成的集群不可用

可参考：HA高可用集群中"脑裂"问题解决

? https://blog.csdn.net/u010476994/article/details/79806041

? 什么是脑裂？

集群的脑裂通常是发生在节点之间通信不可达的情况下，集群会分裂成不同的小集群，小集群各自选出自己的master节点，导致原有的集群出现多个master节点的情况，这就是脑裂。（几乎所有的集群都会出现脑裂的情况）

• 下面举例说一下为什么采用奇数台节点，就可以防止由于脑裂造成的服务不可用：

(1) 假如zookeeper集群有 5 个节点，发生了脑裂，脑裂成了A、B两个小集群：

 (a) A ： 1个节点 ，B ：4个节点 

 (b) A ： 2个节点， B ：3个节点  

可以看出，上面这两种情况下，A、B中总会有一个小集群满足 可用节点数量 > 总节点数量/2 。所以zookeeper集群仍然能够选举出leader ， 仍然能对外提供服务，只不过是有一部分节点失效了而已。

(2) 假如zookeeper集群有4个节点，同样发生脑裂，脑裂成了A、B两个小集群：

(a) A：1个节点 ，  B：3个节点 

(b) A：2个节点 ， B：2个节点

可以看出，情况(a) 是满足选举条件的，与（1）中的例子相同。 但是情况(b) 就不同了，因为A和B都是2个节点，都不满足 可用节点数量 > 总节点数量/2 的选举条件， 所以此时zookeeper就彻底不能提供服务了。

综合上面两个例子可以看出： 在节点数量是奇数个的情况下， zookeeper集群总能对外提供服务（即使损失了一部分节点）；如果节点数量是偶数个，会存在zookeeper集群不能用的可能性（脑裂成两个均等的子集群的时候）。

在生产环境中，如果zookeeper集群不能提供服务，那将是致命的 ， 所以zookeeper集群的节点数一般采用奇数个。

2?? 在容错能力相同的情况下，奇数台更节省资源。

leader选举，要求 可用节点数量 > 总节点数量/2 。注意 是 > , 不是 ≥。

举两个例子：

(1) 假如zookeeper集群1 ，有3个节点，3/2=1.5 , 即zookeeper想要正常对外提供服务（即leader选举成功），至少需要2个节点是正常的。换句话说，3个节点的zookeeper集群，允许有一个节点宕机。

(2) 假如zookeeper集群2，有4个节点，4/2=2 , 即zookeeper想要正常对外提供服务（即leader选举成功），至少需要3个节点是正常的。换句话说，4个节点的zookeeper集群，也允许有一个节点宕机。

那么问题就来了， 集群1与集群2都有 允许1个节点宕机 的容错能力，但是集群2比集群1多了1个节点。在相同容错能力的情况下，本着节约资源的原则，zookeeper集群的节点数维持奇数个更好一些。

二. 环境准备

主机	配置文件路径	端口
172.26.235.140	/opt/zookeeper2181	2181
172.26.235.140	/opt/zookeeper2182	2182
172.26.235.140	/opt/zookeeper2183	2183

三. 安装 zookeeper

3.1 下载 zookeeper

官网下载：https://zookeeper.apache.org/releases.html

3.2 安装 jdk 解压 zookeeper

因为 zookeeper 依赖于 java 环境，所以要提前配置好 java 环境

• 解压 jdk

tar -zxvf jdk-8u161-linux-x64.tar.gz

• 修改 /etc/profile 文件

# 在文件最后添加如下内容
JAVA_HOME=/opt/jdk1.8     # 安装路径
PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
CLASSPATH=$JAVA_HOME/jre/lib/ext:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
export PATH JAVA_HOME CLASSPATH

• 解压 zookeeper

tar -zxvf apache-zookeeper-3.8.0-bin.tar.gz -C /opt

# 解压完成查看常用目录结构
bin		用来存放脚本
conf	用来存放配置文件

• 修改 conf 中的配置文件

注：如果解压完成直接启动 zookeeper 那么则会提示如下内容，所以我们要去 conf 中修改配置文件

[root@master]# cd /opt/apache-zookeeper-3.8.0-bin
[root@master bin]# sh zkServer.sh start
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /opt/apache-zookeeper-3.8.0-bin/bin/../conf/zoo.cfg
grep: /opt/apache-zookeeper-3.8.0-bin/bin/../conf/zoo.cfg: 没有那个文件或目录
grep: /opt/apache-zookeeper-3.8.0-bin/bin/../conf/zoo.cfg: 没有那个文件或目录
mkdir: 无法创建目录"": 没有那个文件或目录
Usage: zkServer.sh [--config <conf-dir>] {start|start-foreground|stop|version|restart|status|print-cmd}

进入 conf 文件中可以看到并没有 zoo.cfg 文件，但是有一个 zoo_sample.cfg 的模板文件

cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
vim zoo.cfg
# zookeeper 时间配置中的基本单位（毫秒）
tickTime=2000
# 允许 follower 初始化连接到 leader 最大时长（秒），他表示 tickTime 时间倍数，即：initLimit*tickTime
initLimit=10
# 允许 follower 与 leader 数据同步最大时长（秒），他表示 tickTime 时间倍数
syncLimit=5
# zookeeper 数据存储目录及日志保存目录（如没有指明 dataLogDir，则日志也保存到这个文件中）
dataDir=/tmp/zookeeper
# 对客户端提供的端口
clientPort=2181
# 单个客户端与 zookeeper 最大并发连接数
maxClientCnxns=60
# 保存的数据快照数量，之外的会被清除
autopurge.snapRetainCount=3
# 自动触发清除任务的时间间隔，小时为单位，默认为0，表示不清除
autopurge.purgeInterval=1

四. 配置集群

单机环境下，jdk、zookeeper 安装完毕，基于一台虚拟机，进行 zookeeper 伪集群搭建，zookeeper 集群中包含3个节点，节点对外提供服务端口号分别为 2181,2182,2183

4.1 配置 zookeeper 服务器文件

基于 apache-zookeeper-3.8.0-bin 复制三分 zookeeper 安装好的服务器文件，目录名称分别为 zookeeper2181、zookeeper2182、zookeeper2183

mv /opt/apache-zookeeper-3.8.0-bin /opt/zookeeper2181
cp -r /opt/zookeeper2181 /opt/zookeeper2182
cp -r /opt/zookeeper2181 /opt/zookeeper2183

4.2 修改配置文件

修改 /opt/zookeeper218*/conf 配置文件

# zookeeper 数据存储目录及日志保存目录（如没有指明 dataLogDir，则日志也保存到这个文件中）
dataDir=/opt/zookeeper2181
# 对客户端提供的端口
clientPort=2181

# 集群配置信息
	# server.A=B:C:D
	# A:是一个数字，表示这个是服务器的编号
	# B:是这个服务器的ip地址
	# C:Zookeeper服务器之间的通信端口号
	# D:Leader选举的端口
	# 注：因为这里是伪集群（IP 地址是相同的），所以 C 和 D 是不同的，如果是不同的服务器，这里一般是相同的，示例：
		# server.1=172.26.235.140:2288:3388
		# server.2=172.26.235.141:2288:3388
		# server.3=172.26.235.142:2288:3388
	
server.1=172.26.235.140:2287:3387
server.2=172.26.235.140:2288:3388
server.3=172.26.235.140:2289:3389

4.3 创建配置文件 myid

在上一步dataDir指定的目录下，创建myid文件，然后在该文件添加上一步server配置对应A数字。

# zookeeper2181对应的数字为1
echo "1" > /opt/zookeeper2181

# zookeeper2182对应的数字为2
echo "2" > /opt/zookeeper2182

# zookeeper2183对应的数字为3
echo "3" > /opt/zookeeper2183

4.4 启动 zookeeper

[root@aliyun ~]# cd /opt/zookeeper2181/bin

[root@aliyun bin]# ./zkServer.sh start
或者指定启动配置文件
[root@aliyun bin]# ./zkServer.sh start ../conf/zoo.cfg


其他两台同样的启动方式

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