一、前言
前一篇已經詳細的講解了Zookeeper的Leader選舉過程,下面接著學習Zookeeper中服務器的各個角色及其細節。
二、服務器角色
2.1 Leader
Leader服務器是Zookeeper集群工作的核心,其主要工作如下
(1) 事務請求的唯一調度和處理者,保證集群事務處理的順序性。
(2) 集群內部各服務器的調度者。
1. 請求處理鏈
使用責任鏈來處理每個客戶端的請求時Zookeeper的特色,Leader服務器的請求處理鏈如下
(1) PrepRequestProcessor。請求預處理器。在Zookeeper中,那些會改變服務器狀態的請求稱為事務請求(創建節點、更新數據、刪除節點、創建會話等),PrepRequestProcessor能夠識別出當前客戶端請求是否是事務請求。對于事務請求,PrepRequestProcessor處理器會對其進行一系列預處理,如創建請求事務頭、事務體、會話檢查、ACL檢查和版本檢查等。
(2) ProposalRequestProcessor。事務投票處理器。Leader服務器事務處理流程的發起者,對于非事務性請求,ProposalRequestProcessor會直接將請求轉發到CommitProcessor處理器,不再做任何處理,而對于事務性請求,處理將請求轉發到CommitProcessor外,還會根據請求類型創建對應的Proposal提議,并發送給所有的Follower服務器來發起一次集群內的事務投票。同時,ProposalRequestProcessor還會將事務請求交付給SyncRequestProcessor進行事務日志的記錄。
(2) SyncRequestProcessor。事務日志記錄處理器。用來將事務請求記錄到事務日志文件中,同時會觸發Zookeeper進行數據快照。
(3) AckRequestProcessor。負責在SyncRequestProcessor完成事務日志記錄后,向Proposal的投票收集器發送ACK反饋,以通知投票收集器當前服務器已經完成了對該Proposal的事務日志記錄。
(4) CommitProcessor。事務提交處理器。對于非事務請求,該處理器會直接將其交付給下一級處理器處理;對于事務請求,其會等待集群內針對Proposal的投票直到該Proposal可被提交,利用CommitProcessor,每個服務器都可以很好地控制對事務請求的順序處理。
(5) ToBeCommitProcessor。該處理器有一個toBeApplied隊列,用來存儲那些已經被CommitProcessor處理過的可被提交的Proposal。其會將這些請求交付給FinalRequestProcessor處理器處理,待其處理完后,再將其從toBeApplied隊列中移除。
(6) FinalRequestProcessor。用來進行客戶端請求返回之前的操作,包括創建客戶端請求的響應,針對事務請求,該處理還會負責將事務應用到內存數據庫中去。
2. LearnerHandler
為了保證整個集群內部的實時通信,同時為了確保可以控制所有的Follower/Observer服務器,Leader服務器會與每個Follower/Observer服務器建立一個TCP長連接。同時也會為每個Follower/Observer服務器創建一個名為LearnerHandler的實體。LearnerHandler是Learner服務器的管理者,主要負責Follower/Observer服務器和Leader服務器之間的一系列網絡通信,包括數據同步、請求轉發和Proposal提議的投票等。Leader服務器中保存了所有Follower/Observer對應的LearnerHandler。
2.2 Follower
Follower是Zookeeper集群的跟隨者,其主要工作如下
(1) 處理客戶端非事務性請求(讀取數據),轉發事務請求給Leader服務器。
(2) 參與事務請求Proposal的投票。
(3) 參與Leader選舉投票。
Follower也采用了責任鏈模式組裝的請求處理鏈來處理每一個客戶端請求,由于不需要對事務請求的投票處理,因此Follower的請求處理鏈會相對簡單,其處理鏈如下
(1) FollowerRequestProcessor。其用作識別當前請求是否是事務請求,若是,那么Follower就會將該請求轉發給Leader服務器,Leader服務器是在接收到這個事務請求后,就會將其提交到請求處理鏈,按照正常事務請求進行處理。
(2) SendAckRequestProcessor。其承擔了事務日志記錄反饋的角色,在完成事務日志記錄后,會向Leader服務器發送ACK消息以表明自身完成了事務日志的記錄工作。
2.3 Observer
Observer充當觀察者角色,觀察Zookeeper集群的最新狀態變化并將這些狀態同步過來,其對于非事務請求可以進行獨立處理,對于事務請求,則會轉發給Leader服務器進行處理。Observer不會參與任何形式的投票,包括事務請求Proposal的投票和Leader選舉投票。其處理鏈如下
2.4 集群間消息通信
Zookeeper的消息類型大體分為數據同步型、服務器初始化型、請求處理型和會話管理型。
(1) 數據同步型。指在Learner和Leader服務器進行數據同步時,網絡通信所用到的消息,通常有DIFF、TRUNC、SNAP、UPTODATE。
(2) 服務器初始化型。指在整個集群或是某些新機器初始化時,Leader和Learner之間相互通信所使用的消息類型,常見的有OBSERVERINFO、FOLLOWERINFO、LEADERINFO、ACKEPOCH和NEWLEADER五種。
(3) 請求處理型。指在進行清理時,Leader和Learner服務器之間互相通信所使用的消息,常見的有REQUEST、PROPOSAL、ACK、COMMIT、INFORM和SYNC六種。
(4) 會話管理型。指Zookeeper在進行會話管理時和Learner服務器之間互相通信所使用的消息,常見的有PING和REVALIDATE兩種。
三、總結
經過本篇博文的講解,明白了服務器的各種角色及其作用,以及集群間如何進行通信。謝謝各位園友的觀看~