本文讲述基于zookeeper选主与故障切换的方法。我们的例子使用的是python。
使用的库是kazoo，安装方式
pip install kazoo
应用场景：
- 多个实例部署，但不是“去中心化”的部署方式；
- 有且只有一个节点作为master，履行master的职责，在例子中是注册调度器；
- 其他实例作为slave，不提供调度功能，但是在master节点挂掉之后，可以重新进行选主调度。
1、注册调度器
我们只给出伪代码，简单的打印调度器注册结果。
# -*- coding:utf-8 -*-
# 调度器注册和关闭
# 模拟主节点的职责
class MyScheduler(object):
# 注册调度器
def init_scheduler(self):
print '########## 开启调度器成功 ############'
# 关闭调度器
def stop_scheduler(self):
print '########## 关闭调度器成功 ############'
2、选主与故障切换代码
1）使用add_listener注册监听器，监听zookeeper会话超时，Session Expired，否则在会话超时的场景中会出现锁不一致的问题，可以参看这篇文章。
- 会话超时之后，我们要重新建立Session，在我们的例子里，会循环直到Session重新建立。
- 重新注册Watcher，因为Watcher会随着Session失效而失效。在我们的例子里，通过执行get_children重新注册了Watcher。
2）向zookeeper注册自己，使用参数makepath=True级联创建节点；使用参数ephemeral=True, sequence=True参数，也就是创建临时有序节点：
- 当实例挂掉，session断开，注册的节点会自行消失
- 有序节点，会节点后添加一个有序编号
3）注册Watcher，观察/dmonitor/master的子节点，当发生以下事件时：
- Created：新增子节点
- Deleted：删除子节点
- Changed：子节点数据变化
- Child：子节点的下一级节点
进行重新选主。
# -*- coding:utf-8 -*-
import socket
import traceback
from kazoo.client import KazooClient
from kazoo.client import KazooState
from MyScheduler import MyScheduler
class HAMaster(object):
def __init__(self):
self.path = '/dmonitor/master'
self.scheduler = MyScheduler()
self.zk = KazooClient('10.93.21.21:2181,10.93.18.34:2181,10.93.18.35:2181', timeout=10)
self.zk.start()
self.zk.add_listener(self.my_listener)
self.is_leader = False
def create_instance(self):
instance = self.path + '/' + socket.gethostbyname(socket.gethostname()) + '-'
self.zk.create(path=instance, value="", ephemeral=True, sequence=True, makepath=True)
# 选主逻辑: master节点下, 所有ephemeral+sequence类型的节点中, 编号最大的获得领导权.
def choose_master(self):
print "########## 选主开始 ############"
instance_list = self.zk.get_children(path=self.path, watch=self.my_watcher)
instance = max(instance_list).split('-')[0]
# 本实例获得领导权
if instance == socket.gethostbyname(socket.gethostname()):
if not self.is_leader:
self.scheduler.init_scheduler()
self.is_leader = True
print "######### 我被选为master, 我以前不是master, 注册调度 ##########"
else:
print "######### 我被选为master, 我以前是master, 不再注册调度 ##########"
# 本实例没有获得领导权
else:
if self.is_leader:
self.scheduler.stop_scheduler()
self.is_leader = False
print "######### 我被选为slave, 我以前不是slave, 关闭调度 ##########"
else:
print "######### 我被选为slave, 我以前是slave, 不再关闭调度 ##########"
print "########## 选主完成 ############"
def my_listener(self, state):
if state == KazooState.LOST:
print "########## 会话超时:KazooState.LOST ############"
while True:
try:
self.create_instance()
self.zk.get_children(path=self.path, watch=self.my_watcher)
print "########## 会话超时:重建会话完成! ############"
break
except Exception, _:
traceback.print_exc()
elif state == KazooState.SUSPENDED:
print "########## 会话超时:KazooState.SUSPENDED ############"
elif state == KazooState.CONNECTED:
print "########## 会话超时:KazooState.CONNECTED ############"
else:
print "########## 会话超时:非法状态 ############"
def my_watcher(self, event):
if event.state == "CONNECTED" and event.type == "CREATED" or event.type == "DELETED" or event.type == "CHANGED" or event.type == "CHILD":
print "########## 监听到子节点变化事件 ############"
self.choose_master()
else:
print "########## 监听到未识别的事件 ############"
3、测试一下
测试代码如下
# -*- coding:utf-8 -*-
import time
from HAMaster import HAMaster
ha = HAMaster()
# 向zk注册自己
ha.create_instance()
# 进行选主
ha.choose_master()
while 1:
time.sleep(10)
运行这个脚本，模拟如下几个场景：
1）初始选主
顺序在两台机器上启动测试脚本。
client10
[data_monitor@bigdata-arch-client10 zookeeper]$ python run.py
client11
[data_monitor@bigdata-arch-client11 zookeeper]$ python run.py
client10输出
[data_monitor@bigdata-arch-client10 zookeeper]$ python run.py ########## 选主开始 ############ ########## 开启调度器成功 ############ ######### 我被选为master, 我以前不是master, 注册调度 ########## ########## 选主完成 ############ ########## 监听到子节点变化事件 ############ ########## 选主开始 ############ ######### 我被选为master, 我以前是master, 不再注册调度 ########## ########## 选主完成 ############
client11输出
[data_monitor@bigdata-arch-client11 zookeeper]$ python run.py ########## 选主开始 ############ ######### 我被选为slave, 我以前是slave, 不再关闭调度 ########## ########## 选主完成 ############
可以看到，client10倍选为主节点并注册调度器，client11作为slave节点。
2）主实例挂掉
我们把client10上的实例kill掉。
client10上不再输出
client11上总体输出如下
[data_monitor@bigdata-arch-client11 zookeeper]$ python run.py ########## 选主开始 ############ ######### 我被选为slave, 我以前是slave, 不再关闭调度 ########## ########## 选主完成 ############ ########## 监听到子节点变化事件 ############ ########## 选主开始 ############ ########## 开启调度器成功 ############ ######### 我被选为master, 我以前不是master, 注册调度 ########## ########## 选主完成 ############
可以看到监听到节点的变化，并进行了重新选主，client11被选为主节点(只剩他了)并注册了调度器。
tips：观察到节点变化的实效性是通过timeout=10参数控制的，也就是超过10s session不能维持就会认为实例挂了，zookeeper会删除节点。