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前言

本文是Zookeeper學習系列的第四篇，將詳細講解Zookeeper的單機模式部署過程以及基礎命令行操作，包括節點管理、Watcher機制和ACL權限控制。

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一、單機模式部署

架構圖

架構圖說明：

1. 客戶端連接（藍色部分）
   • 客戶端應用：使用Zookeeper的應用程序
   • zkCli.sh：官方命令行工具
   • SDK：各種語言客戶端庫
   • 均通過TCP協議連接到Zookeeper服務端（默認端口2181）
2. Zookeeper服務端（綠色部分）
   • 請求處理器：處理客戶端請求的組件
   • 內存數據庫：存儲所有ZNode節點數據（DataTree）
   • 核心工作流程：

客戶端請求 → 請求處理器 → 更新內存數據庫 → 寫入事務日志

3. 本地存儲（紫色部分）
   • 事務日志：所有寫操作的順序記錄（保證持久性）
   • 快照文件：內存數據庫的定期序列化（加速恢復）
   • 配置文件：zoo.cfg中的核心配置項：

dataDir=/tmp/zookeeper/data  # 數據存儲目錄
clientPort=2181              # 客戶端連接端口

部署流程：

1. 下載Zookeeper發行版
首先訪問Apache Zookeeper官網下載最新穩定版。以3.8.0版本為例：

# 下載發行版
wget https://downloads.apache.org/zookeeper/zookeeper-3.8.0/apache-zookeeper-3.8.0-bin.tar.gz# 解壓文件
tar -zxvf apache-zookeeper-3.8.0-bin.tar.gz# 進入目錄
cd apache-zookeeper-3.8.0-bin

2. 修改基礎配置文件
Zookeeper的配置文件位于conf/zoo_sample.cfg，我們需要復制并修改它：

cp conf/zoo_sample.cfg conf/zoo.cfg

編輯conf/zoo.cfg文件，重點關注以下兩個參數：

# 數據存儲目錄（需要手動創建）
dataDir=/tmp/zookeeper/data# 客戶端連接端口
clientPort=2181# 其他保持默認配置
tickTime=2000
initLimit=5
syncLimit=2

創建數據目錄：

mkdir -p /tmp/zookeeper/data

3. 啟動服務端和客戶端
啟動Zookeeper服務：

# 啟動服務端
bin/zkServer.sh start# 查看服務狀態
bin/zkServer.sh status

啟動客戶端連接：

bin/zkCli.sh -server 127.0.0.1:2181

二、zkCli.sh命令行工具基礎操作

1. 基本節點操作
在客戶端命令行中執行以下操作：

# 創建持久節點
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] create /first_node "Hello Zookeeper"
Created /first_node# 獲取節點數據
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] get /first_node
Hello Zookeeper# 修改節點數據
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] set /first_node "Updated data"# 列出節點
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3] ls /
[first_node, zookeeper]# 刪除節點（只能刪除無子節點的節點）
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] delete /first_node

2. 節點類型實驗
Zookeeper支持多種節點類型：

# 創建臨時節點（會話結束自動刪除）
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 5] create -e /ephemeral_node "Temp data"# 創建順序節點（自動追加序號）
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 6] create -s /sequential_node "Seq data"
Created /sequential_node0000000001# 創建臨時順序節點（會話結束自動刪除）
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 7] create -e -s /ephemeral_seq_node "Both"
Created /ephemeral_seq_node0000000002

3. Watcher機制實踐
Watcher是Zookeeper的核心特性，用于監聽節點變化：

# 在會話1中注冊監聽
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 8] create /watch_node "Initial"
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 9] get -w /watch_node# 在會話2中修改節點
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] set /watch_node "Changed"# 會話1將收到通知：
WATCHER::
WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/watch_node

同樣可以監聽子節點變化：

# 注冊子節點監聽
ls -w /parent_node# 當創建/刪除子節點時會收到通知

4. 理解stat命令
stat命令提供節點的元數據信息：

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 10] create /stat_demo "data"
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 11] stat /stat_democZxid = 0x2f              # 創建事務ID
ctime = Mon Jul 21 15:30:00 CST 2025  # 創建時間
mZxid = 0x2f              # 最后修改事務ID
mtime = Mon Jul 21 15:30:00 CST 2025  # 最后修改時間
pZxid = 0x2f              # 最后子節點變更事務ID
cversion = 0              # 子節點版本號
dataVersion = 0           # 數據版本號（每次修改+1）
aclVersion = 0            # ACL版本號
ephemeralOwner = 0x0      # 臨時節點所有者（0表示持久節點）
dataLength = 4            # 數據長度
numChildren = 0           # 子節點數量

三、ACL權限控制實踐

Zookeeper通過ACL（Access Control Lists）實現節點權限控制：

# 1. 創建帶ACL的節點（world:anyone只有讀權限）
create /protected_node "sensitive" world:anyone:r# 2. 嘗試修改（將失敗）
set /protected_node "new data"
Authentication is not valid : /protected_node# 3. 添加認證信息
addauth digest user1:password1# 4. 設置ACL（digest模式）
setAcl /protected_node digest:user1:password1:crwda# 5. 現在可以操作節點了
set /protected_node "updated data"# 6. 查看ACL
getAcl /protected_node

ACL權限說明：

• c：CREATE（創建子節點）
• r：READ（讀取節點數據）
• w：WRITE（修改節點數據）
• -d：DELETE（刪除子節點）
• a：ADMIN（設置ACL）

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學習資源

• Zookeeper官方文檔
• Zookeeper ACL詳解