7、Zookeeper场景案例分析

来源:互联网 发布:中国出口数据查询 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 15:26

Zookeeper主要用于以下使用场景:

  1. 实现配置管理(配置中心)
  2. 服务注册中心
  3. 集群通信与控制子系统

基本上每个使用Zookeeper的集群,都会同时采用Zookeeper存储集群的配置参数,可以说,实现配置管理是(配置中心)Zookeeper最广泛,最基础的使用场景。

服务注册中心是Zookeeper最“重量级”的需求场景,Zookeeper是这里的关键组件,同时最能体现其复杂能力,这个场景也是所有“以服务为中心”的分布式系统的核心设计之一。如下所示分别是来自WebService技术鼎盛时期由IBM等巨头主导的全球服务注册中心(UDDI)的原理架构图和某个互联网公司采用Zookeeper实现分布式服务注册与服务发现的原理架构图。

这里写图片描述

如上图所示,在此架构中有三类角色:服务提供者、服务注册中心和服务消费者。

首先,服务提供者作为服务的提供方,将自身的服务信息注册到服务注册中心,通常服务的注册信息包含如下内容。

  1. 服务类型
  2. 隶属于那个系统
  3. 服务IP、端口
  4. 服务请求的URL
  5. 服务的权重

其次,服务注册中心主要提供所有服务注册信息的中心存储,同时负责将服务注册信息的更新通知实时的推送给服务消费者(主要通过Zookeeper的Wacth机制来实现)。

最后,服务消费者只在自己初始化及服务变更时会依赖服务注册中心,而在整个服务的调用过程中与服务的提供方直接通信,不依赖于任何第三方服务,包括注册中心。服务消费者的主要职责如下:

  1. 服务消费者在启动时从服务注册中心获取需要的服务注册信息。
  2. 将服务注册信息缓存在本地,作为服务路由的基础信息。
  3. 监听服务注册信息的变更,例如接收到服务注册中心的服务变更通知时,则在本地缓存中更新服务的注册信息。
  4. 根据本地缓存中的服务注册信息构建服务调用请求,并根据负载均衡策略(随机负载均衡,Round-Robin负载均衡)转发请求。
  5. 对服务提供方的存活进行检测,如果发现服务不可用的服务提供方,则将其从本地缓存中删除。

比如TFS(天地方舟金融www.tfschange.com)E-Trade贸易平台的RPC原理架构,也采用了Zookeeper来实现服务的注册中心功能,其实现机制和主要逻辑基本上和上述案例大同小异。

这里写图片描述

Zookeeper的第3个重要业务场景是用来实现整个集群的通信与控制子系统,大多数系统都需要有命令行及web方式的管理命令,这些管理命令通常实现以下管理和控制功能。

  1. 强制下线某个集群节点。
  2. 修改配置参数并且生效。
  3. 收集集群中各节点的状态数据并汇总展示。
  4. 集群停止或暂停服务。

下面是用Zookeeper来设计实现的一个集群的控制子系统的原理架构图。

这里写图片描述

Zookeeper里规划了一个用于存放控制命令和应答的Znode路径(如上图的/Commands),集群中所有节点启动都监听(Watch)此路径,命令行程序(CLI)发给集群节点的命令及参数被包装成一个ZNode节点(ReloadConfig),写入Commands路径下,同时在ReloadConfig上Watch事件,紧接着集群中的所有节点都通过/Commands上的Watch事件收到此命令,然后开始执行ReloadConfig命令对应的逻辑,当某个节点执行完成后就在ReloadConfig路径下新建一个ZNode节点(如上图的node1result)作为应答。由于CLI之前在ReloadConfig上Watch,所以很快就会被通知此命令已经有节点执行完成,CLI就可以实时输出结果到屏幕上,当所有的节点应答都返回后(或者等待超时),命令行结束。

参考:架构揭秘从分布式到微服务

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