构建高可用ZooKeeper集群

ZooKeeper 是 Apache 的一个顶级项目，为分布式应用提供高效、高可用的分布式协调服务，提供了诸如数据发布/订阅、负载均衡、命名服务、分布式协调/通知和分布式锁等分布式基础服务。因为 ZooKeeper 便捷的使用方式、卓越的性能和良好的稳固性，被广泛地应用于诸如 Hadoop、HBase、Kafka 和 Dubbo 等大型分布式系统中。

本文的目标读者是对 ZooKeeper 有肯定理解的技术人员，将从 ZooKeeper 运行模式、集群组成、容灾和水平扩容四方面逐渐深入，最终构建出高可用的 ZooKeeper 集群。

一、运行模式

Zookeeper 有三种运行模式：单机模式、伪集群模式和集群模式。

1.1 单机模式

这种模式一般适用于开发测试环境，一方面我们没有那么多机器资源，另外就是平常的开发调试并不需要极好的稳固性。

在 Linux 环境下运行单机模式需要执行以下步骤：

1. 准备 Java 运行环境

安装 Java 1.6 或者更高版本的 JDK，并配置好 Java 相关的环境变量 $JAVA_HOME 。

2. 下载 ZooKeeper 安装包

下载地址：http://zookeeper.apache.org/releases.html。选择最新的 stable 版本并解压到指定目录，我们用 $ZK_HOME 表示该目录。

3. 配置 zoo.cfg

初次使用 ZooKeeper，需要将 $ZK_HOME 下的 zoo_sample.cfg 文件重命名为 zoo.cfg，并进行以下配置

tickTime=2000 ##Zookeeper最小时间单元，单位毫秒(ms)，默认值为3000

dataDir=/var/lib/zookeeper ##Zookeeper服务器存储快照文件的目录，必需配置

dataLogDir=/var/lib/log ##Zookeeper服务器存储事务日志的目录，默认为dataDir

clientPort=2181 ##服务器对外服务端口，一般设置为2181

initLimit=5 ##Leader服务器等待Follower启动并完成数据同步的时间，默认值10，表示tickTime的10倍

syncLimit=2 ##Leader服务器和Follower之间进行心跳检测的最大延时时间，默认值5，表示tickTime的5倍

4. 启动服务

使用 $ZK_HOME/bin 目录下的 zkServer.sh 脚本进行服务的启动。

1.2 集群模式

一个 ZooKeeper 集群通常由一组机器组成，一般 3 台以上即可以组成一个可用的 ZooKeeper 集群了。

组成 ZooKeeper 集群的每台机器都会在内存中维护当前的服务器状态，并且每台机器之间都会互相保持通信。

重要的一点是，只需集群中存在超过一半的机器能够正常工作，那么整个集群就能够正常对外服务。

ZooKeeper 的用户端程序会选择和集群中的任意一台服务器创立一个 TCP 连接，而且一旦用户端和服务器断开连接，用户端就会自动连接到集群中的其余服务器。