Zookeeper如何保证数据一致性

亡梦爱人 提交于 2020-04-06 05:48:09

ZooKeeper保证数据一致性用的是ZAB协议通过这个协议来进行ZooKeeper集群间的数据同步,保证数据的一致性。

两阶段提交+过半写机制:

ZooKeeper写数据的机制是客户端把写请求发送到leader节点上(如果发送的是follower节点,follower节点会把写请求转发到leader节点),leader节点会把数据通过proposal请求发送到所有节点(包括自己),所有到节点接受到数据以后都会写到自己到本地磁盘上面,写好了以后会发送一个ack请求给leader,leader只要接受到过半的节点发送ack响应回来,就会发送commit消息给各个节点,各个节点就会把消息放入到内存中(放内存是为了保证高性能),该消息就会用户可见了。

那么这个时候,如果ZooKeeper要想保证数据一致性,就需要考虑如下两个情况,情况一:leader执行commit了,还没来得及给follower发送commit的时候,leader宕机了,这个时候如何保证消息一致性?情况二:客户端把消息写到leader了,但是leader还没发送proposal消息给其他节点,这个时候leader宕机了,leader宕机后恢复的时候此消息又该如何处理?

ZAB的崩溃恢复机制

针对情况一,当leader宕机以后,ZooKeeper会选举出来新的leader,新的leader启动以后要到磁盘上面去检查是否存在没有commit的消息,如果存在,就继续检查看其他follower有没有对这条消息进行了commit,如果有过半节点对这条消息进行了ack,但是没有commit,那么新对leader要完成commit的操作。

ZAB恢复中删除数据机制

针对情况二,客户端把消息写到leader了,但是leader还没发送portal消息给其他节点,这个时候leader宕机了,这个时候对于用户来说,这条消息是写失败的。假设过了一段时间以后leader节点又恢复了,不过这个时候角色就变为了follower了,它在检查自己磁盘的时候会发现自己有一条消息没有进行commit,此时就会检测消息的编号,消息是有编号的,由高32位和低32位组成,高32位是用来体现是否发生过leader切换的,低32位就是展示消息的顺序的。这个时候当前的节点就会根据高32位知道目前leader已经切换过了,所以就把当前的消息删除,然后从新的leader同步数据,这样保证了数据一致性。

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