zookeeper 集群节点故障剔除、切换、恢复原理
zookeeper 集群节点故障时,如何剔除节点,如果为领导节点如何处理,如何进行故障恢
复的,实现原理?
在 zookeeper 集群中,当节点故障时,集群需要自动剔除故障节点并进行故障恢复,确保集群的高
可用性和一致性。具体来说,当跟随者节点故障时,集群可以继续运行,但当领导节点故障时,需要进
行领导节点的重新选举。以下是实现原理和处理步骤。
节点故障检测与剔除
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心跳机制:
- 每个 zookeeper 节点定期发送心跳消息给领导节点。
- 领导节点监控所有跟随者节点的心跳,如果在一定时间内未收到某个节点的心跳消息,认为该节点故障。
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剔除故障节点:
- 领导节点将故障节点从活跃节点列表中移除,不再向其广播事务。
- 故障节点重新上线后,需要重新加入集群并同步数据。
领导节点故障处理
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故障检测:
- 当跟随者节点检测到领导节点未发送心跳消息或未响应请求,认为领导节点故障。
- 跟随者节点进入领导选举模式。
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领导选举:
- 所有活跃节点参与领导选举过程。
- 使用 zab 协议(zookeeper atomic broadcast)进行选举,选出新的领导节点。
- 选举过程保证新的领导节点拥有最新的事务日志。
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数据同步:
- 新的领导节点选出后,将其最新状态广播给所有跟随者节点。
- 跟随者节点与新的领导节点进行数据同步,确保数据一致性。
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恢复服务:
- 数据同步完成后,集群恢复正常服务,新的领导节点开始处理客户端请求。
实现原理
1. 心跳检测与故障剔除
class zookeepernode {
private int id;
private boolean isleader;
private list<zookeepernode> followers;
private map<integer, long> followerheartbeat;
public zookeepernode(int id) {
this.id = id;
this.isleader = false;
this.followers = new arraylist<>();
this.followerheartbeat = new hashmap<>();
}
public void addfollower(zookeepernode follower) {
followers.add(follower);
followerheartbeat.put(follower.getid(), system.currenttimemillis());
}
public void sendheartbeat() {
for (zookeepernode follower : followers) {
follower.receiveheartbeat(id);
}
}
public void receiveheartbeat(int leaderid) {
if (isleader) {
system.out.println("leader received heartbeat from follower: " + leaderid);
} else {
system.out.println("follower received heartbeat from leader: " + leaderid);
}
}
public void checkfollowerheartbeats() {
long currenttime = system.currenttimemillis();
for (map.entry<integer, long> entry : followerheartbeat.entryset()) {
if (currenttime - entry.getvalue() > 5000) {
// 假设心跳超时时间为 5 秒
system.out.println("follower " + entry.getkey() + " is considered dead.");
followerheartbeat.remove(entry.getkey());
}
}
}
public int getid() {
return id;
}
public static void main(string[
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