大資料學習路線:Zookeeper叢集管理與選舉
大資料技術的學習,逐漸成為很多程式設計師的必修課,因為趨勢也是因為自己的職業生涯。在各個技術社群分享交流成為很多人學習的方式,今天很榮幸給我們分享一些大資料基礎知識,大家可以一起學習!
1.叢集機器監控
這通常用於那種對叢集中機器狀態,機器線上率有較高要求的場景,能夠快速對叢集中機器變化作出響應。這樣的場景中,往往有一個監控系統,實時檢測叢集機器是否存活。過去的做法通常是:監控系統通過某種手段(比如ping)定時檢測每個機器,或者每個機器自己定時向監控系統彙報“我還活著”。 這種做法可行,但是存在兩個比較明顯的問題:
叢集中機器有變動的時候,牽連修改的東西比較多。
有一定的延時。
利用ZooKeeper有兩個特性,就可以實時另一種叢集機器存活性監控系統:
客戶端在節點 x 上註冊一個Watcher,那麼如果 x?的子節點變化了,會通知該客戶端。
建立EPHEMERAL型別的節點,一旦客戶端和伺服器的會話結束或過期,那麼該節點就會消失。
例如,監控系統在 /clusterServers 節點上註冊一個Watcher,以後每動態加機器,那麼就往 /clusterServers 下建立一個 EPHEMERAL型別的節點:/clusterServers/{hostname}. 這樣,監控系統就能夠實時知道機器的增減情況,至於後續處理就是監控系統的業務了。
2.Master選舉
在分散式環境中,相同的業務應用分佈在不同的機器上,有些業務邏輯(例如一些耗時的計算,網路I/O處理),往往只需要讓整個叢集中的某一臺機器進行執行,其餘機器可以共享這個結果,這樣可以大大減少重複勞動,提高效能,於是這個master選舉便是這種場景下的碰到的主要問題。
利用ZooKeeper的強一致性,能夠保證在分散式高併發情況下節點建立的全域性唯一性,即:同時有多個客戶端請求建立 /currentMaster 節點,終究一定只有一個客戶端請求能夠建立成功。利用這個特性,就能很輕易的在分散式環境中進行叢集選取了。
另外,這種場景演化一下,就是動態Master選舉。這就要用到?EPHEMERAL_SEQUENTIAL型別節點的特性了。
上文中提到,所有客戶端建立請求,最終只有一個能夠建立成功。在這裡稍微變化下,就是允許所有請求都能夠建立成功,但是得有個建立順序,於是所有的請求最終在ZK上建立結果的一種可能情況是這樣: /currentMaster/{sessionId}-1 ,?/currentMaster/{sessionId}-2 ,?/currentMaster/{sessionId}-3 ….. 每次選取序列號最小的那個機器作為Master,如果這個機器掛了,由於他建立的節點會馬上小時,那麼之後最小的那個機器就是Master了。
3.搜尋系統
在搜尋系統中,如果叢集中每個機器都生成一份全量索引,不僅耗時,而且不能保證彼此之間索引資料一致。因此讓叢集中的Master來進行全量索引的生成,然後同步到叢集中其它機器。另外,Master選舉的容災措施是,可以隨時進行手動指定master,就是說應用在zk在無法獲取master資訊時,可以通過比如http方式,向一個地方獲取master。
在Hbase中,也是使用ZooKeeper來實現動態HMaster的選舉。在Hbase實現中,會在ZK上儲存一些ROOT表的地址和 HMaster的地址,HRegionServer也會把自己以臨時節點(Ephemeral)的方式註冊到Zookeeper中,使得HMaster可以隨時感知到各個HRegionServer的存活狀態,同時,一旦HMaster出現問題,會重新選舉出一個HMaster來執行,從而避免了 HMaster的單點問題。