zookeeper是如何保證事務(wù)的順序一致性的?_大數(shù)據(jù)都學(xué)什么

　　在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域中，ZooKeeper是一個(gè)分布式協(xié)調(diào)服務(wù)，它主要用于管理和維護(hù)分布式系統(tǒng)中的配置信息、命名服務(wù)、分布式鎖等。其中，保證事務(wù)的順序一致性是ZooKeeper的核心功能之一。ZooKeeper使用一種叫做ZAB(ZooKeeper Atomic Broadcast)的協(xié)議來實(shí)現(xiàn)這種順序一致性。

　　以下是ZooKeeper如何保證事務(wù)的順序一致性的詳細(xì)說明：

　　1.ZAB 協(xié)議

　　ZAB協(xié)議是ZooKeeper自主開發(fā)的一種原子廣播協(xié)議。它將ZooKeeper服務(wù)集群中的每個(gè)服務(wù)器劃分為兩類：Leader(領(lǐng)導(dǎo)者)和Follower(跟隨者)。Leader負(fù)責(zé)處理客戶端請(qǐng)求并維護(hù)系統(tǒng)狀態(tài)，而Followers則負(fù)責(zé)復(fù)制 Leader的狀態(tài)。

　　2.事務(wù)請(qǐng)求的處理

　　當(dāng)客戶端發(fā)送一個(gè)事務(wù)請(qǐng)求到ZooKeeper集群時(shí)，Leader會(huì)將該請(qǐng)求附加到自己的事務(wù)日志中，并廣播給所有的Followers。這些Followers會(huì)按照Leader發(fā)送的順序，逐個(gè)執(zhí)行事務(wù)請(qǐng)求。

　　3.提案(Proposal)的編號(hào)

　　每個(gè)事務(wù)請(qǐng)求在被廣播前，會(huì)被分配一個(gè)唯一的遞增編號(hào)，稱為提案編號(hào)。這個(gè)編號(hào)在整個(gè)集群中都是唯一的，用于標(biāo)識(shí)事務(wù)的順序。

　　4.Leader 的角色

　　Leader會(huì)協(xié)調(diào)整個(gè)過程，確保提案按照相同的順序被廣播給所有Followers。Leader會(huì)為每個(gè)提案生成一個(gè)全局唯一的提案編號(hào)，并將提案和提案編號(hào)一起廣播。

　　5.Quorum 的概念

　　ZooKeeper采用了Quorum的思想來保證順序一致性。Quorum是指在一個(gè)分布式系統(tǒng)中，至少需要多少個(gè)節(jié)點(diǎn)達(dá)成一致才能進(jìn)行下一步操作。通常情況下，ZooKeeper集群的Quorum數(shù)量為奇數(shù)，以確保有足夠的節(jié)點(diǎn)來解決沖突。

　　6.多數(shù)派決策

　　ZooKeeper 采用了多數(shù)派決策的方式來保證順序一致性。在一個(gè) Quorum 中，大多數(shù)節(jié)點(diǎn)必須就某個(gè)提案達(dá)成一致，才認(rèn)為這個(gè)提案是提交的。

　　7.提交過程

　　一旦多數(shù)節(jié)點(diǎn)接受了某個(gè)提案，Leader就會(huì)將該提案標(biāo)記為“已提交”。一旦提交，提案所對(duì)應(yīng)的操作就會(huì)被應(yīng)用到狀態(tài)機(jī)上，從而實(shí)現(xiàn)一致性的狀態(tài)更新。

　　8.讀操作的一致性

　　對(duì)于讀操作，客戶端可以從任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)。ZooKeeper保證如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)在一次請(qǐng)求中成功地執(zhí)行了某個(gè)提案，那么在后續(xù)的讀操作中，客戶端將能夠看到該提案所引起的狀態(tài)變化。

　　總之，ZooKeeper 通過 ZAB 協(xié)議、Leader-Follower 架構(gòu)、提案編號(hào)、Quorum 多數(shù)派決策等機(jī)制，確保了事務(wù)的順序一致性。這種機(jī)制保證了分布式系統(tǒng)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠以一致的順序執(zhí)行事務(wù)，從而維護(hù)了系統(tǒng)的整體狀態(tài)的一致性。