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ZooKeeper学习专栏（四）：单机模式部署与基础操作详解

news 2025/7/22 6:37:40

文章目录

前言
一、单机模式部署
- 架构图
- 部署流程：
二、zkCli.sh命令行工具基础操作
三、ACL权限控制实践
学习资源

前言

本文是Zookeeper学习系列的第四篇，将详细讲解Zookeeper的单机模式部署过程以及基础命令行操作，包括节点管理、Watcher机制和ACL权限控制。

一、单机模式部署

架构图

Zookeeper单机模式架构
架构图说明：

客户端连接（蓝色部分）
- 客户端应用：使用Zookeeper的应用程序
- zkCli.sh：官方命令行工具
- SDK：各种语言客户端库
- 均通过TCP协议连接到Zookeeper服务端（默认端口2181）
Zookeeper服务端（绿色部分）
- 请求处理器：处理客户端请求的组件
- 内存数据库：存储所有ZNode节点数据（DataTree）
- 核心工作流程：

客户端请求 → 请求处理器 → 更新内存数据库 → 写入事务日志

本地存储（紫色部分）
- 事务日志：所有写操作的顺序记录（保证持久性）
- 快照文件：内存数据库的定期序列化（加速恢复）
- 配置文件：zoo.cfg中的核心配置项：

dataDir=/tmp/zookeeper/data  # 数据存储目录
clientPort=2181              # 客户端连接端口

部署流程：

1. 下载Zookeeper发行版
首先访问Apache Zookeeper官网下载最新稳定版。以3.8.0版本为例：

# 下载发行版
wget https://downloads.apache.org/zookeeper/zookeeper-3.8.0/apache-zookeeper-3.8.0-bin.tar.gz# 解压文件
tar -zxvf apache-zookeeper-3.8.0-bin.tar.gz# 进入目录
cd apache-zookeeper-3.8.0-bin

2. 修改基础配置文件
Zookeeper的配置文件位于conf/zoo_sample.cfg，我们需要复制并修改它：

cp conf/zoo_sample.cfg conf/zoo.cfg

编辑conf/zoo.cfg文件，重点关注以下两个参数：

# 数据存储目录（需要手动创建）
dataDir=/tmp/zookeeper/data# 客户端连接端口
clientPort=2181# 其他保持默认配置
tickTime=2000
initLimit=5
syncLimit=2

创建数据目录：

mkdir -p /tmp/zookeeper/data

3. 启动服务端和客户端
启动Zookeeper服务：

# 启动服务端
bin/zkServer.sh start# 查看服务状态
bin/zkServer.sh status

启动客户端连接：

bin/zkCli.sh -server 127.0.0.1:2181

二、zkCli.sh命令行工具基础操作

1. 基本节点操作
在客户端命令行中执行以下操作：

# 创建持久节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] create /first_node "Hello Zookeeper"
Created /first_node# 获取节点数据
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] get /first_node
Hello Zookeeper# 修改节点数据
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] set /first_node "Updated data"# 列出节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3] ls /
[first_node, zookeeper]# 删除节点（只能删除无子节点的节点）
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] delete /first_node

2. 节点类型实验
Zookeeper支持多种节点类型：

# 创建临时节点（会话结束自动删除）
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 5] create -e /ephemeral_node "Temp data"# 创建顺序节点（自动追加序号）
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 6] create -s /sequential_node "Seq data"
Created /sequential_node0000000001# 创建临时顺序节点（会话结束自动删除）
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 7] create -e -s /ephemeral_seq_node "Both"
Created /ephemeral_seq_node0000000002

3. Watcher机制实践
Watcher是Zookeeper的核心特性，用于监听节点变化：

# 在会话1中注册监听
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 8] create /watch_node "Initial"
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 9] get -w /watch_node# 在会话2中修改节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] set /watch_node "Changed"# 会话1将收到通知：
WATCHER::
WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/watch_node

同样可以监听子节点变化：

# 注册子节点监听
ls -w /parent_node# 当创建/删除子节点时会收到通知

4. 理解stat命令
stat命令提供节点的元数据信息：

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 10] create /stat_demo "data"
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 11] stat /stat_democZxid = 0x2f              # 创建事务ID
ctime = Mon Jul 21 15:30:00 CST 2025  # 创建时间
mZxid = 0x2f              # 最后修改事务ID
mtime = Mon Jul 21 15:30:00 CST 2025  # 最后修改时间
pZxid = 0x2f              # 最后子节点变更事务ID
cversion = 0              # 子节点版本号
dataVersion = 0           # 数据版本号（每次修改+1）
aclVersion = 0            # ACL版本号
ephemeralOwner = 0x0      # 临时节点所有者（0表示持久节点）
dataLength = 4            # 数据长度
numChildren = 0           # 子节点数量

三、ACL权限控制实践

Zookeeper通过ACL（Access Control Lists）实现节点权限控制：

# 1. 创建带ACL的节点（world:anyone只有读权限）
create /protected_node "sensitive" world:anyone:r# 2. 尝试修改（将失败）
set /protected_node "new data"
Authentication is not valid : /protected_node# 3. 添加认证信息
addauth digest user1:password1# 4. 设置ACL（digest模式）
setAcl /protected_node digest:user1:password1:crwda# 5. 现在可以操作节点了
set /protected_node "updated data"# 6. 查看ACL
getAcl /protected_node