翼城县 清河县 安溪县 应用必备 乌拉特前旗 维西 鹰潭市 额济纳旗 衡阳市 合水县 东城区 江孜县 新建县 梅州市 遵化市 青冈县

当前位置:倚天屠龙记之魔教教主>美女与野兽

美梦成真

标签:无比 宝博三多爱尚斗地主

书名:古言|更新时间:2019-08-20 02:52:49|字数:3896字

引言

之前就了解过kafka,看的似懂非懂,最近项目组中引入了kafka,刚好接着这个机会再次学习下。

Kafka在很多公司被用作分布式高性能消息队列,kafka之前我只用过redis的list来做简单的队列处理,也还算好用,可能数据量比较小,也是单机运行,未出现过问题,用作轻量级消息队列还是比较好用的。而redis的作者antirez,设计redis的初衷并不是用来做消息队列,但用它做消息队列的人貌似还挺多,以至于后来antirez后来新开了个项目disque,专门用来做消息队列,但这个不是本文的重点。

在了解kafka的时候,发现他与zookeeper绑定的比较紧密,为了更好的理解kafka,我必须先将zookeeper搞明白。

ZooKeeper是一种分布式协调服务,用于管理大型主机。在分布式环境中协调和管理服务是一个复杂的过程。ZooKeeper通过其简单的架构和API解决了这个问题。 ZooKeeper允许开发人员专注于核心应用程序逻辑,而不必担心应用程序的分布式特性。

这是从互联网上引用的一段话,分布式应用不同于单机引用,维护起来非常复杂,现在的分布式系统大部分已经离不开zookeeper(或者类似的解决方案)了,zookeeper简化了分布式应用的管理和部署,本文就通过实例来探讨学习下zookeeper。

实例

本人也是持着学习的态度来写本篇文章的,后文的实例都未在生产环境中使用过,都是学习之后的实践整理,偏向于应用,对其中的算法原理并未深究。有瑕疵遗漏的地方还望斧正。

配置管理

假如,我们线上有个服务器集群,成百上千台服务器,如果更新代码的时候怎么更新呢,一台台机器去更新?就算是强大的麒麟臂爬也要累折了o(╯□╰)o,今天我们就试试用zookeeper来给服务器集群部署代码。

原理

zookeeper提供了节点watch的功能,zookeeper的client(对外提供服务的server)监控zookeeper上的节点(znode),当节点变动的时候,client会收到变动事件和变动后的内容,基于zookeeper的这个特性,我们可以给服务器集群中的所有机器(client)都注册watch事件,监控特定znode,节点中存储部署代码的配置信息,需要更新代码的时候,修改znode中的值,服务器集群中的每一台server都会收到代码更新事件,然后触发调用,更新目标代码。也可以很容易的横向扩展,可以随意的增删机器,机器启动的时候注册监控节点事件即可。

我的机器数量有限,在本地模拟zookeeper集群和服务器集群,原理都是一样的,可能具体实施的时候有些小异。

在本机通过3个端口模拟zookeeper集群,多个目录模拟服务器集群。

zookeeper配置

本文只是模拟,为了方便,所有的节点全在一台机器上,效果是类似的。

创建/path/to/zookeeper/conf/zoo1.cfg/path/to/zookeeper/conf/zoo2.cfg/path/to/zookeeper/conf/zoo3.cfg三个文件,配置分别如下:

zoo1.cfg

tickTime=2000
initLimit=10
syncLimit=5
dataDir=/tmp/zk1/data
dataLogDir=/tmp/zk1/log
clientPort=2181
server.1=localhost:2888:3888
server.2=localhost:2899:3899
server.3=localhost:2877:3877

zoo2.cfg

tickTime=2000
initLimit=10
syncLimit=5
dataDir=/tmp/zk2/data
dataLogDir=/tmp/zk2/log
clientPort=2182
server.1=localhost:2888:3888
server.2=localhost:2899:3899
server.3=localhost:2877:3877

zoo3.cfg

tickTime=2000
initLimit=10
syncLimit=wto姐妹会_2018年最新新闻网5
dataDir=/tmp/zk3/data
dataLogDir=/tmp/zk3/log
clientPort=2183
server.1=localhost:2888:3888
server.2=localhost:2899:3899
server.3=localhost:2877:3877

配置文件中dataDirdataLogDirclientPort这三个配置是有差别的。

分别在3个节点对应的dataDir中建立myid文件,里面输入服务器标识号

echo 1 > /tmp/zk1/data/myid
echo 2 > /tmp/zk2/data/myid
echo 3 > /tmp/zk3/data/myid

启动三个节点

bin/zkServer.sh start conf/zoo1.cfg
bin/zkServer.sh start conf/zoo2.cfg
bin/zkServer.sh start conf/zoo3.cfg

查看三个节点,可以看到1、3号接节点是follower节点,2号节点是leader节点

?  zookeeper bin/zkServer.sh status conf/zoo3.cfg
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: conf/zoo3.cfg
Mode: follower
?  zookeeper bin/zkServer.sh status conf/zoo2.cfg
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: conf/zoo2.cfg
Mode: leader
?  zookeeper bin/zkServer.sh status conf/zoo1.cfg
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: conf/zoo1.cfg
Mode: follower

客户端代码模拟

from kazoo.client import KazooClient
import time
import json
import subprocess
import os


zk = KazooClient(hosts="10.222.76.148:2181, 10.222.76.148:2182, 10.222.76.148:2183")

zk.start()

FILE_DIR = os.path.split(os.path.realpath(__file__))[0]

"""切换到指定文件夹,不存在的话创建并切换"""


def go_dir(dir_name):
    if os.path.exists(dir_name):
        pass
    else:
        os.makedirs(dir_name)
    os.chdir(dir_name)


"""从git获取代码"""


def handle_watch(data):
    try:
        info = json.loads(data)
        if not isinstance(info, dict):
            raise Exception("节点数据不是json穿")
        if not "relativePath" in info:
            raise Exception("节点json缺少[relativePath]字段")
        if not "url" in info:
            raise Exception("节点json缺少[url]字段")
        if not "commitId" in info:
            raise Exception("节点json缺少[commitId]字段")

        chdir = os.path.join(FILE_DIR, info["relativePath"])
        go_dir(chdir)

        print("开始执行git clone ...")
        res = subprocess.call(["git", "status"])

        if 0 == res:
            res = subprocess.call(["git", "pull"])
        else:
            res = subprocess.call(["git", "clone", info["url"], "."])

        if 0 != res:
            raise Exception("clone/pull代码失败")

艺术人生_2018年最新新闻网        commitId = subprocess.check_output(["git", "rev-parse", "HEAD"])
        commitId = commitId.decode()
        commitId = commitId.strip()
        if commitId != info["commitId"]:
            raise Exception("正确版本Id[%s],当前版本Id[%s]" % (commitId, info["commitId"]))

    except Exception as e:
        print(e)
        print("更新失败")
        return 1
    else:
        print("正确版本Id[%s],当前版本Id[%s]" % (commitId, info["commitId"]))
        print("更新成功")
        return 0
    finally:
        pass


@zk.DataWatch("/app/business/config")
def watch_node(data, stat):
    if data:
        data = data.decode("utf-8")
        handle_watch(data)
    else:
        print("数据为空")


while True:
    time.sleep(100)
    print("tick")

新建2个文件夹模拟server集群,复制client.py到每个服务器中

mkdir /tmp/server1
mkdir /tmp/server2

分别运行服务器上监控zookeeper节点变动的代码:

python3 /tmp/server1/client.py
python3 /tmp/server2/client.py

启动之后,像znode节点/app/business/config中写入信息:

from kazoo.client import KazooClient
import json
zk = KazooClient(hosts="192.168.0.105:2181, 192.168.0.105:2182, 192.168.0.105:2183")
zk.start()
znode = {
  "大耳朵图图_2018年最新新闻网url": "https://github.com/aizuyan/daemon.git",
  "commitId": "d5f5f144c66f0a36d452e9e13067b21d3d89b743",
  "relativePath": "daemon"
}
znode = json.dumps(znode)
znode = bytes(znode, encoding="utf-8")
zk.set("/app/business/config", znode);

写完之后,会看到上面两个模拟的服务器会马上收到信息:

开始执行git clone ...
On branch master
Your branch is up-to-date with "origin/master".

nothing to commit, working tree clean
Already up-to-date.
正确版本Id[aea4096f490ff9556124fa5059ca702cc2acdf0e],当前版本Id[aea4096f490ff9556124fa5059ca702cc2acdf0e]
更新成功

开始执行git clone ...
On branch master
Your branch is up-to-date with "origin/master".

nothing to commit, working tree clean
Already up-to-date.
正确版本Id[aea4096f490ff9556124fa5059ca702cc2acdf0e],当前版本Id[aea4096f490ff9556124fa5059ca702cc2acdf0e]
更新成功


配合上git的hook机制,可以做一个完整的系统,当代码有更新的时候更新保存代码信息znode上的数据,zookeeper push到所有watch这个节点的服务器,服务器更新代码,所有服务器完成一次更新操作。

服务发现

原理


注册一个持久节点/service/business/what,他下面的每个子节点都是一个可用服务,保存了服务的地址端口等信息,服务调用者通过zookeeper获取/service/business/what所有子节点信息来得到可用的服务。下面的节点都是临时节点,服务器启动的时候会过来注册一个临时节点,服务器挂掉之后或主动关闭之后,临时节点会自动移除,这样就可以保证使用者获取的what服务都是可用的,而且可以动态的扩容缩容。

我在本地通过docker来模拟服务器集群,集群中的所有nginx都通过各自的80端口对外提供服务。通过python-nmap定时扫描端口占用情况,如果是open状态则可对外提供服务,如果是closed状态,则停止对外提供服务。如果由于网络抖动删除了临时节点,网络恢复之后,会重新扫描到自身服务可用,然后创建临时节点。

监控服务

容器中启动一个nginx,通过一个进程监控nginx绑定的端口,当端口对外提供服务时,我就认为服务可用,当端口停止对外提供服务时,我就认为服务不可用,相应的删除或者创建临时节点,代码如下所示:

from kazoo.client import KazooClient
import time
import nmap
import os
import json

ZNODE_BASE_PATH="/service/business/what/"
zk = KazooClient(
    hosts="192.168.0.105:2181, 192.168.0.105:2182, 192.168.0.105:2183"
)
zk.start()
znode = ZNODE_BASE_PATH+"/s"+os.environ["PORT"]

def get_server_info():
    server_info = (os.environ["URL"], os.environ["PORT"])
    return server_info

def is_port_run(ip, port):
    nm = nmap.PortScanner()
    info = nm.scan(ip, port)
    state = info["scan"][ip]["tcp"][int(port)]["state"]
    ret = False
    if state == "open":
        ret = True
    return ret

server_info = get_server_info()
server_info = json.dumps(server_info).encode("utf-8")

while True:
    time.sleep(2)
    is_alive = is_port_run("127.0.0.1", "80")
    if is_alive:
        if not zk.exists(znode):
            zk.create(znode, server_info, ephemeral=True, makepath=True)
    else:
        if zk.exists(znode):
            zk.delete(znode)

docker配置

每个服务器绑定的端口信息通过docker运行的时候传入参数决定,这样就可以通过同一个镜像方便的创建多个容器实例了,方便快捷,下面是dockerfile:

FROM python:latest
MAINTAINER Liam Yan

# 扩充源
RUN grep "^deb " /etc/apt/sources.list | sed "s/^deb/deb-src/g" > /etc/apt/sources.list.d/deb-src.list
RUN apt-get update -y

RUN apt-get install nginx -y
RUN mkdir /usr/share/nginx/logs
RUN apt-get install nmap -y
RUN pip3 install python-nmap
RUN pip3 install kazoo
ADD nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf
ADD is_alive.py /usr/local/is_alive.py
ADD run.sh /usr/local/run.sh


EXPOSE 80

CMD ["/bin/bash", "/usr/local/run.sh"]

其中nginx.conf是容器中的nginx配置文件,最简单的就可以,只要可以验证该服务器是否可用即可,但一定要注意,要在nginx配置文件中加入daemon off;,不然docker可能会启动之后马上退出。is_alive.py就是上面的用来检测容器中的服务是否可用。run.sh内容如下,启动一个后台监控进程之后,再启动nginx。

nohup python3 /usr/local/is_alive.py &
nginx

创建镜像并运行

通过dockerfile创建镜像docker build --rm -t zookeeper_test .,创建成功之后运行5个服务器:

docker run -e "URL=127.0.0.1" -e "PORT=9099" --name yrt5 -p 9099:80 -d nzookeeper_test
docker run -e "URL=127.0.0.1" -e "PORT=9098" --name yrt4 -p 9098:80 -d nzookeeper_test
docker run -e "URL=127.0.0.1" -e "PORT=9097" --name yrt3 -p 9097:80 -d nzookeeper_test
docker run -e "URL=127.0.0.1" -e "PORT=9096" 白雪公主_2018年最新新闻网--name yrt2 -p 9096:80 -d nzookeeper_test
docker run -e "URL=127.0.0.1" -e "PORT=9095" --name yrt1 -p 9095:80 -d nzookeeper_test

启动之后运行docker ps -a,可以看到,端口可以随便取,只要别冲突就行,

?  zookeeper git:(master) docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                COMMAND                  CREATED                  STATUS              PORTS                  NAMES
5ae23ae351ed        nginx_python_alive   "/bin/bash /usr/loca…"   Less than a second ago   Up 2 secon西甲_2018年最新新闻网ds        0.0.0.0:9096->80/tcp   yrt5
e4a961e7853e        nginx_python_alive   "/bin/bash /usr/loca…"   44 seconds ago           Up 49 seconds       0.0.0.华南理工大学_2018年最新新闻网0:9095->80/tcp   yrt4
f96650b188be        nginx_python_alive   "/bin/bash /usr/loca…"   35 minutes ago           Up 35 minutes       0.0.0.0:9099->80/tcp   yrt3
084f71db25f2        nginx_python_alive   "/bin/bash /usr/loca…"   35 minutes ago           Up 35 minutes       0.0.0.0:9090->80/tcp   yrt2
159199bee2ed        nginx_python_alive   "/bin/bash /usr/loca…"   36 minutes ago           Up 36 minutes       0.0.0.0:8080->80/tcp   yrt1

对外提供服务

通过读取/service/business/what节点下的所有子节点就可以获取到所有的可用服务,代码如下:

from kazoo.client import KazooClient
import json

def get_servers():
  zk = KazooClient(hosts="192.168.0.105:2181, 192.168.0.105:2182, 192.168.0.105:2183")
  zk.start()
  ZNODE = "/service/business/what"
  children = zk.get_children(ZNODE)
  servers = []

  for child in children:
    child_znode = ZNODE + "/" + child
    child_server_info, stat = zk.get(child_znode)
    child_server_info = child_server_info.decode()
    child_server_info = json.loads(child_server_info)
    servers.append(child_server_info[0] + ":" + child_server_info[1])

  return servers

运行之后得到可用服务列表["127.0.0.1:9096", "127.0.0.1:9095", "127.0.0.1:8080", "127.0.0.1:9099", "127.0.0.1:9090"],使用者只需要随机选择一个使用就可以了。

除此之外,还可以在从zookeeper获取可用服务列表的时候加一层缓存,提高性能,额外一个进程watch/service/business/what的子节点变动,当有子节点变动的时候,删除缓存,这样就可以做到缓存中的内容"时时"和zookeeper中保持一致了

在kafka中的作用

至此大概对zookeeper在实际应用中的作用有了大概了解,这对我理解他在kafka中的作用有很大的帮助。在kafka中,zookeeper负责的是存储kafka中的元数据信息,队列的数据是不会存储到zookeeper的,kafka是分布式的,zookeeper协调broker、producer、consumer之间的关系,当有新的角色加入的时候,更新zookeeper中的数据,其他角色就可以得到通知,并作出相应的调整,不需要停机更新配置,做到动态扩容。下图来自互联网,比较清晰的展示了zookeeper中存储的kafka元信息数据。

zookeeper在kafka中充当的更像是分布式服务中配置中心的角色,所有配置信息、公共信息都丢到这里来了,此为吾之愚见,望斧正。

打赏
神奇推荐位
  • 美国网球公开赛

    灯盏香客 / 著

    “衡大叔,大家都说三十来岁正是男人如狼似虎的年纪”“所以呢?”“我觉得这句话说得很对...

  • 那家小馆

    浮梦公子 / 著

    其实这不过是一场由腹黑皇帝和狡黠恶女定下的一个约盟继而引发的一个故事!人人皆道,将军...

  • 捷豹

    暮夜寒 / 著

    【种田】+【空间】+【温馨】+【致富】+【虐渣】被炸成灰灰的莫颜重生到了古代,成了正...

  • 悠然世 / 著

    本书出版名《美人思无邪》,天猫购买地址=a1z10.1-b.w11350767-15...