Zookeeper的ZAB選舉算法是怎么回事?

　　Zookeeper(動(dòng)物園管理員)是一個(gè)開(kāi)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(lái)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(gè)關(guān)鍵部分是選舉算法，它用于選舉一個(gè) 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(qǐng)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(shuō)明：

　　1.節(jié)點(diǎn)狀態(tài)：

　　·在一個(gè)Zookeeper集群中，每個(gè)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(gè)新的Zookeeper服務(wù)器啟動(dòng)或者當(dāng)前的Leader宕機(jī)時(shí)，需要進(jìn)行Leader選舉。

　　·服務(wù)器在選舉過(guò)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(huì)廣播一條消息，稱為L(zhǎng)eader Election(選舉消息)，向其他服務(wù)器詢問(wèn)誰(shuí)愿意成為 Leader。

　　·服務(wù)器收到選舉消息后，會(huì)比較消息中的ZXID(Zookeeper 事務(wù) ID)，ZXID是一個(gè)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(huì)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(gè)Quorum，它是一個(gè)過(guò)半數(shù)的概念，例如，如果有5個(gè)服務(wù)器，那么Quorum 就是3。

　　5.Leader選舉條件：

　　·一個(gè)服務(wù)器可以成為L(zhǎng)eader，需要滿足以下兩個(gè)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(gè)服務(wù)器滿足這兩個(gè)條件，并且收到了過(guò)半數(shù)的選舉消息時(shí)，它就成為了新的Leader。

　　6.Leader選舉完成：

　　·一旦一個(gè)服務(wù)器成為L(zhǎng)eader，它會(huì)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(kāi)始偵聽(tīng)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(jiǎn)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(gè)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(lái)說(shuō)，ZAB選舉算法確保了Zookeeper集群中只有一個(gè)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(qǐng)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(huì)觸發(fā)新一輪的Leader選舉，以選擇一個(gè)新的Leader節(jié)點(diǎn)。這個(gè)過(guò)程確保了 Zookeeper集群的高可用性和數(shù)據(jù)一致性。