ZooKeeper 集群配置实验指南
1. 解压安装包
（1）将 apache-zookeeper-3.5.7-bin.tar.gz 复制到 master 主机的 /opt/software 目录下。
（2）在 master 主机上解压 ZooKeeper 安装包并移动到 /opt/apps 目录。
cd /opt/software
tar -zxvf apache-zookeeper-3.5.7-bin.tar.gz -C /opt/apps
cd /opt/apps
mv apache-zookeeper-3.5.7-bin zookeeper2. 创建数据和日志存放目录
（1）进入 ZooKeeper 安装目录并创建 data 目录（用于存放快照数据）和 log 目录（用于存放事务日志）。
cd /opt/apps/zookeeper
mkdir data # 存放快照数据
mkdir log # 存放事务日志3. 修改配置文件
（1）在 ZooKeeper 配置目录中创建 zoo.cfg 文件。
cd /opt/apps/zookeeper/conf
touch zoo.cfg（2）编辑 zoo.cfg 文件。
在master路径/opt/apps/zookeeper/conf下，拷贝zoo_sample.cfg为zoo.cfg
cd /opt/apps/zookeeper/conf
cp -v zoo_sample.cfg zoo.cfg在 FinalShell 的文件浏览器中找到
/opt/apps/zookeeper/conf/zoo.cfg文件，双击打开编辑器。将以下内容配置
zoo.cfg文件：
tickTime=2000
initLimit=10
syncLimit=5
dataDir=/opt/apps/zookeeper/data
dataLogDir=/opt/apps/zookeeper/log
clientPort=2181
server.1=master:2888:3888
server.2=slave1:2888:3888
server.3=slave2:2888:3888参数解释：
tickTime：ZooKeeper 服务器之间或客户端与服务器之间心跳时间的基本单位（2000毫秒）。
initLimit：Leader 在初始连接时最多等待 10 × 2 = 20 秒 来完成与 Follower 的连接和同步操作。
syncLimit：follower与leader之间发送消息请求和应答之间能容忍的最多心跳数（5个心跳，10秒）。
dataDir：保存Zookeeper数据的路径。
dataLogDir：保存Zookeeper事务日志的路径。
clientPort：客户端连接的端口。
server.A=B:C:D：集群服务器配置，A为服务器编号，B为 IP 地址，C为数据同步端口，D为 Leader 选举端口。
（3）保存并关闭文件。
4. 创建服务器 myid 文件
（1）在 master 主机的 data 目录下创建 myid 文件。
cd /opt/apps/zookeeper/data
touch myid（2）使用 FinalShell 的内部编辑器来编辑 myid 文件，内容设置为 1，对应 server.1。
打开 FinalShell 并连接到
master主机。在 FinalShell 的文件浏览器中找到
/opt/apps/zookeeper/data/myid文件，双击打开myid文件。在编辑器中输入
1，然后保存并关闭文件。
5. 拷贝 ZooKeeper 配置至从节点
（1）将 zookeeper 目录从 master 拷贝到 slave1 和 slave2。
scp -r /opt/apps/zookeeper root@slave1:/opt/apps
scp -r /opt/apps/zookeeper root@slave2:/opt/apps6. 修改Slave1和Slave2服务器 myid 文件
使用 FinalShell 的内部编辑器来修改Slave1和Slave2服务器上的 myid 文件，并通过 FinalShell 编辑器分别设置为 2 和 3。
# 在 slave1 上
cd /opt/apps/zookeeper/data
touch myid
# 使用 FinalShell 编辑器将内容修改为 "2"
# 在 slave2 上
cd /opt/apps/zookeeper/data
touch myid
# 使用 FinalShell 编辑器将内容修改为 "3"7. 添加环境变量
（1）在 master 上修改环境变量：
使用 FinalShell 的内部编辑器编辑 /etc/profile 文件。
在 FinalShell 的文件浏览器中找到
/etc/profile文件，双击打开编辑器。将以下内容添加到文件中：
# ZOOKEEPER
export ZOOKEEPER_HOME=/opt/apps/zookeeper
export PATH=$PATH:$ZOOKEEPER_HOME/bin（2）使配置生效：
source /etc/profile
（3）将 profile 文件拷贝到 slave1 和 slave2：
scp /etc/profile root@slave1:/etc/
scp /etc/profile root@slave2:/etc/
（4）在 slave1 和 slave2 上使环境变量生效：
source /etc/profile
7. 启动集群
（1）依次在 master、slave1 和 slave2 启动 ZooKeeper 集群，建议按照 myid 从小到大的顺序启动。
zkServer.sh start
（2）查看每个节点的 ZooKeeper 状态：
zkServer.sh status
【如正常启动，会看到下方图示的界面】
master节点：
slave1节点：
slave2节点：
从截图中可以看到，slave1服务器成为了leader主节点，其余为follower从节点。
8. 检查集群状态
（1）使用 zkServer.sh status 查看集群状态，master、slave1、slave2 将分别显示为 Leader 和 Follower。
（2）使用 jps 查看进程，确认 ZooKeeper 已成功启动，输出 QuorumPeerMain 表示成功。
jps
使用命令jps查看三台主机的进程:
出现
QuorumPeerMain则说明zookeeper启动成功。
QuorumPeerMain 是 ZooKeeper 集群模式的启动程序，用于启动和管理多个 ZooKeeper 服务器节点，实现分布式应用程序的协调工作。
分布式zookeeper集群搭建完毕！
9. 关闭集群
当需要停止 ZooKeeper 时，可以在所有节点上运行以下命令：
zkServer.sh stop
通过这次实验，完成了基于 ZooKeeper 3.5.7 的分布式集群环境搭建，所有节点能够协同工作并进行选举。
五、实验
实验1：通过文件实现 ZooKeeper 通知机制
实验目标：
通过创建和修改 ZooKeeper 节点的数据，学习如何利用 ZooKeeper 的通知机制来监听节点和子节点的变化，模拟文件修改通知的机制。
实验环境：
ZooKeeper 已安装并运行。
Hadoop 集群有多个节点（
master、slave1、slave2），并通过 ZooKeeper 进行协调。通过 ZooKeeper 客户端
zkCli.sh在各个节点（master、slave1、slave2）执行操作。zkCli.sh是 ZooKeeper 提供的命令行客户端工具，用于与 ZooKeeper 服务器进行交互
实验步骤：
步骤 1：启动 ZooKeeper 客户端
# 分别在master\slave1\slave2上执行操作
zkCli.sh注意：以下的操作是在ZooKeeper 客户端的命令行下进行操作
步骤 2：创建节点
create /cookie "大盘鸡"
# ZooKeeper中的每一个节点都称为znode。这些znodes可以存储数据，也可以作为父节点包含子节点步骤 3：查看节点数据
# 在master/slave1/slave2上分别操作，都可以看到信息
get /cookie步骤 4：修改节点数据
# 在slave1上进行修改节点数据
set /cookie "手抓饭"
# 在master/slave1/slave2上分别操作，都可以看到修改后的信息
get /cookie步骤 5：监听节点变化
# 在 master 节点上执行, 通过 `get -w` 监听 `master` 节点上的 `/cookie` 节点变化。
get -w /cookie 通过 get -w 监听 master 节点上的 /cookie 节点变化。
# 在 slave2 上执行修改节点信息
set /cookie "烤全羊" 观察 master 节点上监听的输出。
WATCHER::
WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/cookie
# 表示 ZooKeeper 监控到 /cookie 节点的数据发生了变化，并通知客户端当前与服务器连接正常
# （SyncConnected 状态）。步骤 6：创建子节点并监听子节点变化
# 在 master 节点上执行
ls -w /cookie使用 ls -w 监听 master 节点上 / 目录下的子节点变化。
# 在 slave2 上执行
create /cookie/drink "奶茶"观察 master 节点上监听的输出。
步骤 7：删除节点并触发通知
# 在 slave1上执行，依次删除节点
delete /cookie/drink
delete /cookie
# 或者递归删除
deleteall /cookie观察 master 节点上的监听输出。
实验总结：
通过模拟实验，将学习如何使用 ZooKeeper 的命令创建和修改节点，并通过监听机制实时获取节点或子节点的变化通知。这种机制类似于分布式系统中的协调和通知功能，像是在文件系统中对文件变化的监控。
实验2：通过 ZooKeeper 实现集群管理
实验目标：
通过创建和删除 ZooKeeper 节点，模拟分布式集群中的节点管理。实现节点的注册、心跳检测、故障感知等集群管理功能，模拟集群中的节点加入和退出。
实验环境：
ZooKeeper 已安装并启动。
Hadoop 集群有多个节点（
master、slave1、slave2），并通过 ZooKeeper 进行协调。分别在master\slave1\slave2上执行操作
zkCli.sh启动ZooKeeper客户端。
实验步骤：
注意：以下的操作是在ZooKeeper 客户端的命令行下进行操作
步骤 1：模拟节点注册（节点加入集群）
在 ZooKeeper 中，每个节点在启动时，会在 ZooKeeper 上注册一个临时节点，表示该节点已加入集群。我们通过在 /cluster/ 下创建临时节点，模拟集群中的节点注册。
# 在 slave1 上执行，先创建父节点，再注册一个临时节点
create /cluster
create -e /cluster/slave1 "slave1 active"
# -e：表示创建的是临时节点，节点会在客户端断开连接时自动删除。-e参数表示创建临时节点，如果slave1断开连接，ZooKeeper 会自动删除这个节点。
# 在 slave2上执行，先创建父节点，再注册一个临时节点
create /cluster
create -e /cluster/slave2 "slave2 active" 步骤 2：监听节点状态变化（监控节点）
在 master 节点上，通过监听 /cluster 目录下的节点变化，可以实时监控集群中节点的加入或失效。
# 在 master 上执行，监听所有集群节点的状态变化
ls -w /cluster步骤 3：模拟节点故障（节点离开集群）
在分布式系统中，节点可能因为网络故障或宕机而退出集群。当 ZooKeeper 中的临时节点被删除时，表示节点失效。在本实验中，可以通过手动删除节点或关闭连接来模拟节点故障。
# 在 slave1 上执行，删除节点以模拟节点故障
delete /cluster/slave1观察 master 节点上监听的输出，ZooKeeper 会通知 master，节点 /cluster/slave1 已失效。
步骤 4：模拟节点心跳检测（节点自动失效）
ZooKeeper 的临时节点特性可以自动管理节点的连接状态。当某个节点与 ZooKeeper 断开连接时，ZooKeeper 会自动删除该节点的临时节点。你可以通过关闭 zkCli.sh 来模拟这种情况：
# 在 slave2 上断开连接（关闭 zkCli.sh）, 或者按下ctrl + C
quit观察 master 上的输出，/cluster/slave2 节点会自动被删除，表示节点已失效。
步骤 5：节点恢复（重新加入集群）
如果一个失效的节点重新连接到集群，它可以再次注册到 ZooKeeper。此时，集群中的其他节点将收到新的节点加入的通知。
# 重新启动 slave2 上的 zkCli.sh 并注册节点
create -e /cluster/slave2 "slave2 active"实验总结：
通过此实验，ZooKeeper 通过临时节点和Watcher 机制实现了集群管理功能，能够监控分布式系统中节点的加入【命名服务】和退出、故障检测、节点恢复等。ZooKeeper 在分布式集群管理中，可以确保集群的高可用性和动态扩展。
实验3：使用 ZooKeeper 实现简单的分布式锁
实验目标：
通过这个实验，你将学会如何使用 ZooKeeper 来模拟分布式系统中的锁机制，让多个节点按顺序访问共享资源。这样可以保证每次只有一个节点能够执行任务，避免冲突。
实验环境：
ZooKeeper 已安装并运行。
有三个节点（
master、slave1、slave2）。使用 ZooKeeper 命令行客户端
zkCli.sh来操作。
注意：以下的操作是在ZooKeeper 客户端的命令行下进行操作
实验步骤：
步骤 1：创建用于锁的目录
首先，我们需要创建一个专门用来管理“锁”的目录。在这个目录中，所有节点都会争夺锁。
在
master节点上运行：create /locks这会创建一个叫
/locks的目录，所有节点将会在这里争夺锁。
步骤 2：节点争夺锁
每个节点想要获得锁时，会在 /locks 目录下创建一个临时且有序的节点。ZooKeeper 会为每个节点分配一个带编号的节点，谁的编号最小，谁就拿到锁。
在
slave1上执行：create -e -s /locks/lock_ "slave1 requests lock"
# -e：表示创建的是临时节点，节点会在客户端断开连接时自动删除。
# -s：表示创建的是有序节点，ZooKeeper 会在节点名称后自动加上递增的序号。
# 这会创建一个类似于 /locks/lock_0000000000 的节点，用来标识slave1。【这也是命名服务】这会创建一个像
/locks/lock_00000001这样的节点。在
slave2上执行：create -e -s /locks/lock_ "slave2 requests lock"这会创建一个像
/locks/lock_0000000001这样的节点。
步骤 3：谁拿到锁？
ZooKeeper 会根据节点编号来决定谁拿到锁，编号最小的节点获胜。
在
slave1和slave2上运行以下命令来查看锁的状态：ls /locks假设输出为：
[lock_0000000000, lock_0000000001]slave1创建的节点是lock_0000000000，它的编号最小，因此它获得锁。slave2必须等待，因为它的节点是lock_0000000001。
步骤 4：slave2 监听锁的释放
当 slave1 完成任务并释放锁时，slave2 需要监听并等待锁的释放。我们可以让 slave2 监听 slave1 的节点。
在
slave2上监听slave1的节点（即lock_0000000000）：get -w /locks/lock_0000000000
步骤 5：slave1 释放锁
slave1 完成任务后，会删除它的节点，表示它释放了锁。
在
slave1上执行：delete /locks/lock_0000000000这样，
slave1就释放了锁。
步骤 6：slave2 获取锁的通知
当 slave1 删除节点时，slave2 会收到通知，它现在可以继续执行任务了。
slave2会显示以下内容，表示它现在可以继续：WATCHER::
WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDeleted path:/locks/lock_00000001此时
slave2获得锁并可以执行任务。
步骤 7：验证锁状态
在
slave2上运行：ls /locks如果输出为：
[lock_0000000001]说明
slave2已经获得了锁，现在可以执行任务。
总结：
每个节点通过在
/locks目录下创建有序临时节点争夺锁，编号最小的节点获得锁。如果没有拿到锁，节点会监听前一个节点的删除事件，直到轮到自己为止。
通过这个实验，学习了如何使用 ZooKeeper 实现简单的