zookeeper集群特性

• Zookeeper：一个leader，多个follower组成的集群
• 全局数据一致：每个server保存一份相同的数据副本，client无论连接到哪个server，数据都是一致的
• 更新请求顺序进行，来自同一个client的更新请求按其发送顺序依次执行，由FIFO信道维护有序性
• 数据更新原子性，一次数据更新要么成功，要么失败
• 实时性，在一定时间范围内，client能读到最新数据

扩容和压缩

因为修改集群的数量需要修改每个zookeeper的zoo.cfg，所以要么全部重启，要么逐个重启，慢慢更新直到成功加入。

默认选举方式 FastLeaderElection

https://www.cnblogs.com/leesf456/p/6107600.html
核心：每个Node有编号：ServerID。数据都有ZXID：（SID,ZXID）作为2个参数进行投票

• 节点1的 SID为1，节点2的SID为2，如果大家都刚启动，则ZXID都为0，此时SID谁大谁做老大，当然还需要半数机器同意才行。
• 如果新NODE加入，老集群已经有leader了，则不需要选举，同步自己的状态为Following即可
• 如果非Leader节点挂了，不影响Leader，如果Leader挂了，重新选举

集群中读写

集群中所有的zk节点都对外提供暴露，提供读写服务

1. 集群中所有的ZK服务器都保存一份完整的数据，可以单独的相应所有的读操作
2. 当请求是写操作时，会把该请求转发给Master节点，然后Master节点通知所有的节点一起完成写操作，所有节点都写成功才成功，否则都写失败，再转给接入的节点，最后反馈给用户
3. 写的操作类似于2PC，Master向所有的Follower发起投票，F完成修改持久化后会ACK到M，M发现已经超过半数F完成了持久化，就认定该操作是成功的，就通知所有的F，都Commit，并且返回用户操作成功

一致性原则

• 顺序一致性（Sequential Consistency）：从一个客户端来的更新请求会被顺序执行。
• 原子性（Atomicity）：更新要么成功要么失败，没有部分成功的情况。
• 唯一的系统镜像（Single System Image）：无论客户端连接到哪个Server，看到系统镜像是一致的。
• 可靠性（Reliability）：更新一旦有效，持续有效，直到被覆盖。
• 时间线（Timeliness）：保证在一定的时间内各个客户端看到的系统信息是一致的。

主从分工

Leader工作流程

1. 恢复数据；
2. 维持与follower的心跳，接收follower请求并判断follower的请求消息类型；
3. follower的消息类型主要有PING消息、REQUEST消息、ACK消息、REVALIDATE消息，根据不同的消息类型，进行不同的处理。

• PING消息是指follower的心跳信息；REQUEST消息是follower发送的提议信息，包括写请求及同步请求；
• ACK消息是follower的对提议的回复，超过半数的follower通过，则commit该提议；
• REVALIDATE消息是用来延长SESSION有效时间。

Follower工作流程

1. 向Leader发送请求（PING消息、REQUEST消息、ACK消息、REVALIDATE消息）；
2. 接收Leader消息并进行处理；
3. 接收Client的请求，如果为写请求，发送给Leader进行投票；
4. 返回Client结果。