Zookeeper

ZooKeeper是一个开源的分布式协调服务，它为分布式应用提供了高效且可靠的分布式协调服务，并且是分布式应用保证数据一致性的解决方案。该项目由雅虎公司创建，是Google Chubby的开源实现。

分布式应用可以基于ZooKeeper实现诸如数据发布/订阅、负载均衡、命名服务、分布式协调/通知、集群管理、Master选举、分布式锁、分布式队列等功能。在越来越多的分布式系统（Hadoop、HBase、Storm、Kafka）中，Zookeeper都作为核心组件使用。

零、资源准备

  • apache-zookeeper-3.8.4-bin.tar.gz

一、搭建完全分布式集群（Zookeeper）

Zookeeper的部署方式分为：

  • 独立模式（单机模式）

  • 集群模式

  • 伪分布式模式

  • 完全分布模式

本文介绍实际应用场景中的使用的完全分布模式的部署，生产环境一般采用奇数台（大于1）机器组成集群。

ZK节点为什么设置为奇数？

zookeeper有这样一个特性：集群中只要有过半的机器是正常工作的，那么整个集群对外就是可用的。

也就是说如果有2个zookeeper，那么只要有1个服务停止，zookeeper就不能对外提供服务，所以2个zookeeper的死亡容忍度为0；

同理，要是有3个zookeeper， 1个服务停止，还剩下2个正常的，过半了，所以3个zookeeper的容忍度为1；

同理：2 -> 0; 3 -> 1; 4 - >1; 5 -> 2; 6 -> 2会发现一个规律，2n和2n-1的容忍度是一样的，都是n-1，所以为了更加高效，会选择奇数台组成集群。

在进行下面步骤之前，确保已经安装好虚拟机hadoop1、hadoop2、hadoop3，并且已经完成集群的网络环境配置和JDK的安装。

  1. 安装Zookeeper

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将zookeeper安装包上传至hadoop1虚拟机/software目录，运行下面命令解压安装

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tar -xvf /software/apache-zookeeper-3.8.4-bin.tar.gz -C /opt
ln -s /opt/apache-zookeeper-3.8.4-bin /opt/zookeeper

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修改配置文件 vi /etc/profile ，添加如下内容：

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export ZK_HOME=/opt/zookeeper
export PATH=$PATH:$ZK_HOME/bin

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运行source /etc/profile更新环境变量

  1. 修改配置文件

进入虚拟机hadoop1中ZooKeeper安装目录的conf目录，通过复制ZooKeeper模板文件zoo_sample.cfg创建文件zoo.cfg，再编辑文件zoo.cfg：

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cd /opt/zookeeper/conf
cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
vi zoo.cfg

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修改相应的配置项

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#设置数据持久化目录
dataDir=/opt/data/zookeeper/zkdata
#设置客户端连接当前ZooKeeper服务使用的端口号
clientPort=2181
#设置ZooKeeper集群中每个ZooKeeper服务的地址及端口号
server.1=hadoop1:2888:3888
server.2=hadoop2:2888:3888
server.3=hadoop3:2888:3888

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  1. 创建数据持久化目录

根据文件zoo.cfg中参数dataDir指定的值，在虚拟机hadoop1下执行以下命令，创建数据持久化目录。

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mkdir -p /opt/data/zookeeper/zkdata
ssh hadoop2 "mkdir -p /opt/data/zookeeper/zkdata"
ssh hadoop3 "mkdir -p /opt/data/zookeeper/zkdata"
  1. 创建myid文件

在虚拟机hadoop1主机执行以下命令，在数据持久化目录/opt/data/zookeeper/zkdata创建myid文件并分别写入值1、2、3。

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echo 1 > /opt/data/zookeeper/zkdata/myid
ssh hadoop2 "echo 2 > /opt/data/zookeeper/zkdata/myid"
ssh hadoop3 "echo 3 > /opt/data/zookeeper/zkdata/myid"

myid文件标识了该服务器在集群中的唯一ID号，该文件内容就是对应的ID号。

ID大小介于1至255，如果开启了扩展特征，比如TTL节点，ID需要介于1至254

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  1. 分发Zookeeper和环境变量
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scp -r /opt/zookeeper hadoop2:/opt/
scp -r /opt/zookeeper hadoop3:/opt/
scp -r /etc/profile hadoop2:/etc
scp -r /etc/profile hadoop3:/etc
  1. 启动zookeeper集群

在虚拟机hadoop1上执行以下命令启动ZooKeeper服务。

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zkServer.sh start
ssh hadoop2 "source /etc/profile && zkServer.sh start"
ssh hadoop3 "source /etc/profile && zkServer.sh start"
  1. 查看启动状态

在虚拟机hadoop1上执行以下命令查看ZooKeeper集群运行状态。

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zkServer.sh status
ssh hadoop2 "source /etc/profile && zkServer.sh status"
ssh hadoop3 "source /etc/profile && zkServer.sh status"

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  1. 集群服务管理脚本

在虚拟机hadoop1上执行下面的命令，编写zookeeper集群服务管理脚本

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cd /opt
mkdir xshell
cd xshell
touch xzookeeper.sh
chmod +x xzookeeper.sh
vi xzookeeper.sh

编辑如下脚本内容

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#!/bin/bash
for host in hadoop1 hadoop2 hadoop3
do
        case $1 in
        "start"){
                echo "                                               "
                echo "--------------- 启 动 zookeeper ---------------"
                echo "------------ $host zookeeper -----------"
                ssh $host "source /etc/profile && zkServer.sh start"
        };;
        "stop"){
                echo "                                               "
                echo "--------------- 关 闭 zookeeper ---------------"
                echo "------------ $host zookeeper -----------"
                ssh $host "source /etc/profile && zkServer.sh stop"
        };;
        "status"){
                echo "                                               "
                echo "-------------- 查看zookeeper状态 --------------"
                echo "------------ $host zookeeper -----------"
                ssh $host "source /etc/profile && zkServer.sh status"
        };;
        esac
done

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二、常见问题及解决办法

  1. 端口被占用

错误提示：Address already in use

解决办法：

  • 一方面，可以选择停止掉现在占用端口的进程，使用命令netstat -nltp 并结合命令grep进行查询；

  • 另一方面，可以修改zoo.cfg，改变端口号

  1. 磁盘空间不够

错误提示：No space left on device

解决办法：清磁盘或者磁盘

  1. 无法找到myid文件

错误提示：myid file is missing

解决办法：在dataDir对应的目录中创建myid文件，并设置正确的内容（服务器对应的id）

  1. 集群中其他机器Leader选举端口未开

错误提示：Cannot open channel to 2 at election address /xxx.xxx.xxx.xxx:3888

解决办法：

  • 检查各服务器防火墙是否关闭，使用命令sudo ufw status

  • 检查各服务器/etc/hosts中的内容是否一致，是否配置了所有节点的ip

  • 检查各服务器的时间是一致

  • 修改各服务器的zoo.cfg，将各自服务器中对应于自己的集群信息中的host修改成0.0.0.0

  • 比如对示例中的服务器hadoop1，将其zoo.cfg的集群信息修改成

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server.1=0.0.0.0:2888:3888
server.2=hadoop2:2888:3888
server.3=hadoop3:2888:3888