第二章 zookeeper 特性与节点说明

1. zookeeper概要、背景及作用

1.1 zookeeper产生背景

项目从单体到分布式转变之后，将会产生多个节点之间协同的问题。如：

1. 每天的定时任务由谁哪个节点来执行？
2. RPC调用时的服务发现?
3. 如何保证并发请求的幂等=》zk锁

这些问题可以统一归纳为多节点协调问题，如果靠节点自身进行协调这是非常不可靠的，性能上也不可取。必须由一个独立的服务做协调工作，它必须可靠，而且保证性能。

1.2 zookeeper概要

ZooKeeper是用于分布式应用程序的协调服务。它公开了一组简单的API，分布式应用程序可以基于这些API用于同步，节点状态、配置等信息、服务注册等信息。其由JAVA编写，支持JAVA 和C两种语言的客户端。

1.3 znode 节点

zookeeper 中数据基本单元叫节点，节点之下可包含子节点，最后以树级方式程现。每个节点拥有唯一的路径path。客户端基于PATH上传节点数据，zookeeper 收到后会实时通知对该路径进行监听的客户端。

1.4 客户端命令

1.4.1 基本命令列表

 close

关闭当前会话

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connect host:port

重新连接指定Zookeeper服务

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create [-s] [-e] [-c] [-t ttl] path [data] [acl]

创建节点

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delete [-v version] path

删除节点，(不能存在子节点）

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deleteall path

删除路径及所有子节点

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setquota -n|-b val path  #   val是额度  path 是节点

注意：比如数据内容不能无限的大，子节点不能无限的多这类设置。
设置节点限额 -n 子节点数 -b 字节数

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 listquota path

查看节点限额

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delquota [-n|-b] path

删除节点限额

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get  path

查看节点数据 -s 包含节点状态 -w 添加监听

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getAcl [-s] path
ls [-s] [-w] [-R] path

列出子节点 -s状态 -R 递归查看所有子节点 -w 添加监听

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printwatches on|off

是否打印监听事件

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quit 

退出客户端

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history 

查看执行的历史记录

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redo cmdno

重复 执行命令，history 中命令编号确定

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removewatches path [-c|-d|-a] [-l]

删除指定监听

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set [-s] [-v version] path data

设置值

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setAcl [-s] [-v version] [-R] path acl

为节点设置ACL权限

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stat [-w] path

查看节点状态 -w 添加监听

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sync path

强制同步节点

1.4.2 node数据的增删改查

# 列出子节点 
ls /
#创建节点
create /luban "luban is good man"
# 查看节点
get /luban
# 创建子节点 
create /luban/sex "man"
# 删除节点
delete /luban/sex
# 删除所有节点 包括子节点
deleteall /luban

2.Zookeeper节点介绍

zookeeper 中节点叫znode存储结构上跟文件系统类似，以树级结构进行存储。不同之外在于znode没有目录的概念，不能执行类似cd之类的命令。znode结构包含如下：

• path:唯一路径 例如：/test/kuijie
• childNode：子节点 【kuijie】就是【test】的子节点
• stat:状态属性 【get -s /test/kuijie】 显示节点属性
• type:节点类型

2.1 节点类型

类型	描述
PERSISTENT	持久节点
PERSISTENT_SEQUENTIAL	持久序号节点
EPHEMERAL	临时节点(不可在拥有子节点)
EPHEMERAL_SEQUENTIAL	临时序号节点(不可在拥有子节点)

1. PERSISTENT（持久节点）

持久化保存的节点，也是默认创建的。可以存储分布式分服务列表

#默认创建的就是持久节点
create /test

2. PERSISTENT_SEQUENTIAL(持久序号节点)

创建时zookeeper 会在路径上加上序号作为后缀，。非常适合用于分布式锁、分布式选举等场景。创建时添加 -s 参数即可。

#创建序号节点
create -s /test
#返回创建的实际路径
Created /test0000000001
create -s /test
#返回创建的实际路径2
Created /test0000000002

3. EPHEMERAL（临时节点）

临时节点会在客户端会话断开后自动删除。适用于心跳，服务发现等场景。创建时添加参数-e 即可。

#创建临时节点， 断开会话 在连接将会自动删除
create -e /temp

4. EPHEMERAL_SEQUENTIAL（临时序号节点）

与持久序号节点类似，不同之处在于EPHEMERAL_SEQUENTIAL是临时的会在会话断开后删除。创建时添加 -e -s

create -e -s /temp/seq

节点属性

# 查看节点属性
stat [path]  或者 get -s 【path】

其属性说明如下表：

#创建节点的事物ID,无论节点怎么变化，这个值一直不会改变
cZxid = 0x385
#创建时间
ctime = Tue Sep 24 17:26:28 CST 2019
#修改节点的事物ID，从这个地方可得知，节点是否发生变更
mZxid = 0x385
#最后修改时间
mtime = Tue Sep 24 17:26:28 CST 2019
# 子节点变更的事物ID，就是如果本节点为父节点，这个地方就是子节点变更的事务ID（增加和删除不会变化）
pZxid = 0x385
#这表示对此znode的子节点进行的更改次数（不包括子节点，只有在增加和删除）
cversion = 0
# 数据版本，变更次数（只有在增加和删除）
dataVersion = 0
#权限版本，变更次数
aclVersion = 0
#临时节点所属会话ID，如果这里为【0x0】则是持久节点，其他的为持久节点
ephemeralOwner = 0x0
#数据长度
dataLength = 17
#子节点数(不包括子子节点)
numChildren = 0

节点的监听：

注意：但是这个监听是一次性的，第二节点在发生变化，是不会产生监听信息的

客户添加 -w 参数可实时监听节点与子节点的变化，并且实时收到通知。非常适用保障分布式情况下的数据一至性。其使用方式如下：

命令	描述
ls -w path	监听子节点的变化（增，删触发监听）
get -w path	监听节点数据的变化
stat -w path	监听节点属性的变化
printwatches on|off	触发监听后，是否打印监听事件(默认on)

这个ls -w path这个命令的使用场景：常用于在分布式项目当中获取服务列表 如图：

acl权限设置

ACL全称为Access Control List（访问控制列表），用于控制资源的访问权限。ZooKeeper使用ACL来控制对其znode的防问。基于scheme????permission的方式进行权限控制。scheme表示授权模式、id模式对应值、permission即具体的增删改权限位。

scheme:认证模型

方案	描述
world	开放模式，world表示全世界都可以访问（这是默认设置）
ip	ip模式，限定客户端IP防问
auth	用户密码认证模式，只有在会话中添加了认证才可以防问
digest	与auth类似，区别在于auth用明文密码，而digest 用sha-1+base64加密后的密码。在实际使用中digest 更常见。

permission权限位

权限位	权限	描述
c	CREATE	可以创建子节点
d	DELETE	可以删除子节点（仅下一级节点）
r	READ	可以读取节点数据及显示子节点列表
w	WRITE	可以设置节点数据
a	ADMIN	可以设置节点访问控制列表权限

acl 相关命令：

命令	使用方式	描述
getAcl	getAcl	读取ACL权限
setAcl	setAcl	设置ACL权限
addauth	addauth	添加认证用户

world权限****示例
语法： setAcl world:anyone:<权限位>
注：world模式中anyone是唯一的值,表示所有人

1. 查看默认节点权限：

#创建一个节点
create -e /testAcl
#查看节点权限
getAcl /testAcl
#返回的默认权限表示 ，所有人拥有所有权限。
'world,'anyone: cdrwa

1. 修改默认权限为 读写

#设置为rw权限 
setAcl /testAcl world:anyone:rw
# 可以正常读
get /testAcl
# 无法正常创建子节点
create -e /testAcl/t "hi"
# 返回没有权限的异常
Authentication is not valid : /testAcl/t

IP权限示例：
语法： setAcl ip:<ip地址|地址段>:<权限位>

auth模式示例:
语法：

1. setAcl <path> auth:<用户名>:<密码>:<权限位>
2. addauth digest <用户名>:<密码>

digest 权限示例：
语法：

1. setAcl <path> digest :<用户名>:<**>:<权限位>
2. addauth digest <用户名>:<密码>

注1：** 通过sha1与base64组合加密码生成，可通过以下命令生成

echo -n <用户名>:<密码> | openssl dgst -binary -sha1 | openssl base64

注2：为节点设置digest 权限后，访问前必须执行addauth，当前会话才可以防问。

1. 设置digest 权限

#先 sha1 加密，然后base64加密
echo -n luban:123456 | openssl dgst -binary -sha1 | openssl base64
#返回**
2Rz3ZtRZEs5RILjmwuXW/wT13Tk=
#设置digest权限
setAcl /luban digest:luban:2Rz3ZtRZEs5RILjmwuXW/wT13Tk=:cdrw

1. 查看节点将显示没有权限

#查看节点
get /luban
#显示没有权限访问
org.apache.zookeeper.KeeperException$NoAuthException: KeeperErrorCode = NoAuth for /luban

1. 给当前会话添加认证后在次查看

#给当前会话添加权限帐户
addauth digest luban:123456
#在次查看
get /luban
#获得返回结果
luban is good man

ACL的特殊说明：
权限仅对当前节点有效，不会让子节点继承。如限制了IP防问A节点，但不妨碍该IP防问A的子节点 /A/B。