Zookeeper的ZAB選舉算法是怎么回事?

　　Zookeeper(動物園管理員)是一個開源的分布式協(xié)調(diào)服務(wù)，用于管理分布式應(yīng)用程序中的配置信息、命名服務(wù)、分布式鎖和分布式隊(duì)列等。Zookeeper 使用了一種稱為 ZAB(ZooKeeper Atomic Broadcast)的一致性協(xié)議來維護(hù)分布式系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性。ZAB 協(xié)議的一個關(guān)鍵部分是選舉算法，它用于選舉一個 Zookeeper 集群中的 Leader(領(lǐng)導(dǎo)者)節(jié)點(diǎn)，Leader 負(fù)責(zé)處理客戶端請求，確保數(shù)據(jù)一致性。

　　以下是關(guān)于 ZAB 選舉算法的詳細(xì)說明：

　　1.節(jié)點(diǎn)狀態(tài)：

　　·在一個Zookeeper集群中，每個節(jié)點(diǎn)可以處于以下三種狀態(tài)之一：Leader、Follower或Observer。

　　2.Leader選舉：

　　·當(dāng)一個新的Zookeeper服務(wù)器啟動或者當(dāng)前的Leader宕機(jī)時，需要進(jìn)行Leader選舉。

　　·服務(wù)器在選舉過程中首先進(jìn)入LOOKING狀態(tài)。

　　3.LOOKING狀態(tài)：

　　·LOOKING 狀態(tài)的服務(wù)器會廣播一條消息，稱為Leader Election(選舉消息)，向其他服務(wù)器詢問誰愿意成為 Leader。

　　·服務(wù)器收到選舉消息后，會比較消息中的ZXID(Zookeeper 事務(wù) ID)，ZXID是一個遞增的數(shù)字，用于確定最新的事務(wù)。

　　·如果服務(wù)器收到的選舉消息的ZXID大于自己的ZXID，那么它會更新自己的選舉消息，并廣播新的消息。

　　4.Quorum：

　　·在Zookeeper集群中，存在一個Quorum，它是一個過半數(shù)的概念，例如，如果有5個服務(wù)器，那么Quorum 就是3。

　　5.Leader選舉條件：

　　·一個服務(wù)器可以成為Leader，需要滿足以下兩個條件：

　　·收到的選舉消息中的ZXID最大。

　　·收到的選舉消息中的節(jié)點(diǎn)ID最小。

　　·當(dāng)一個服務(wù)器滿足這兩個條件，并且收到了過半數(shù)的選舉消息時，它就成為了新的Leader。

　　6.Leader選舉完成：

　　·一旦一個服務(wù)器成為Leader，它會將自己的ID和ZXID廣播給其他服務(wù)器，以通知它們它是新的Leader。

　　·Follower節(jié)點(diǎn)接收到Leader的廣播后，將切換到FOLLOWING狀態(tài)，開始偵聽Leader的命令并同步數(shù)據(jù)。

　　7.FOLLOWING狀態(tài)：

　　·FOLLOWING狀態(tài)的服務(wù)器只是簡單地跟隨Leader的指令執(zhí)行，確保數(shù)據(jù)的一致性。

　　8.Observer節(jié)點(diǎn)：

　　·Observer節(jié)點(diǎn)是一個特殊的Follower，它不參與Leader選舉，只是被passively觀察Leader的操作，以減輕Leader和Follower節(jié)點(diǎn)的負(fù)載。

　　總的來說，ZAB選舉算法確保了Zookeeper集群中只有一個Leader，從而確保了數(shù)據(jù)的一致性和高可用性。一旦選舉完成，新的Leader將負(fù)責(zé)處理客戶端請求，而其他節(jié)點(diǎn)將跟隨Leader執(zhí)行操作，以維護(hù)分布式系統(tǒng)的一致性。如果Leader宕機(jī)或發(fā)生故障，將會觸發(fā)新一輪的Leader選舉，以選擇一個新的Leader節(jié)點(diǎn)。這個過程確保了 Zookeeper集群的高可用性和數(shù)據(jù)一致性。