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ZooKeeper 面试
2024-04-10zookeeper录2582

1.CAP 理论?

  • C : Consistency 一致性,数据在多个副本之间似否能够保持一致的特性。

  • A: Availability 可用性,系统服务必须一直处于可用状态,对每个请求总是在指定的时间返回结果。

  • P:Partition tolerance 分区容错性,遇到分区网络故障时,仍能对外提供一致性和可用性的服务。

不能同时满足 3 个要求,只能满足其中的两个。

2.BASE 理论?

Basically Available(基本可用)、Soft state(软状态) 和 Eventuanlly consistent (最终一致性)3 个短语的简写。

  • 基本可用:系统出现不可预知的故障时,允许损失部分可用性。

  • 弱(软)状态:数据的中间状态,并认为改状态存在不会一项系统整体可用性,允许不同节点数据副本数据同步过程中的延时。

  • 最终一致性:系统中所有数据副本,在一段时间的同步后,最终数据能够到一致性的状态。

3.什么是 ZooKeeper?

ZooKeeper 是一个开源分布式协同服务系统,Zookeeper 的设计目标是将那些复杂容易出错的分布式一致性服务封装起来,构成一个高效可用的原语集,并提供一系列简单接口给用户使用。

4.ZooKeeper 可以实现哪些功能?

数据发布/订阅

负载均衡

命名服务

分布式协调/通知

集群管理

Master 选举

分布式锁

分布式队列

5.ZooKeeper 可以保证哪些分布式一致性特性?

顺序一致性

原子性

单一视图

可靠性

实时性

6.ZooKeeper 的数据模型?

共享的、树形结构,由一系列的 ZNode 数据节点组成,类似文件系统(目录不能存数据)。ZNode 存有数据信息,如版本号等等。ZNode 之间的层级关系,像文件系统中的目录结构一样。并且它是将数据存在内存中,这样可以提高吞吐、减少延迟。

7.如何识别请求的先后顺序?

ZooKeeper 会给每个更新请求,分配一个全局唯一的递增编号(zxid),编号的大小体现事务操作的先后顺序。

8.为什么叫 ZooKeeper?

ZooKeeper 最早起源于雅虎研究院的一个研究小组,在立项初期,发现很多项目都是用动物的名字来起的,当时首席科学家觉得不能再继续起动物的名字了,把它起名叫动物园管理员,正好它分布式协同服务的特性很相符,所以 ZooKeeper 诞生了。

9.A 是根节点,如何表达 A 子节点下的 B 节点?

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/A/B

10.集群角色?

Leader、Follower、Observer

11.ZNode 的类型?

持久节点:一旦创建,除非主动移除,否则会一直保存在 ZooKeeper。

临时节点:生命周期和客户端会话绑定,会话失效,相关的临时节点被移除。

持久顺序性:同时具备顺序性。

临时顺序性:同时具备顺序性。

12.Stat 记录了哪些版本相关数据?

version:当前 ZNode 版本

cversion:当前 ZNode 子节点版本

aversion:当前 ZNode 的 ACL 版本

12.权限控制?

Access Control Lists ,ACL。类似于 UNIX 文件系统的权限控制。

14.ZooKeeper 定义了几种权限?

CREATE

READ

WRITE

DELETE

ADMIN

15.Zookeeper 专门设计的一种支持崩溃恢复的原子广 播协议是?

ZAB

16.ZAB 的两种基本模式?

  • 崩溃恢复:在正常情况下运行非常良好,一旦 Leader 出现崩溃或者由于网络原因导致 Leader 服务器失去了与过半 Follower 的联系,那么就会进入崩溃恢复模式。为了程序的正确运行,整个恢复过程后需要选举出一个新的 Leader,因此需要一个高效可靠的选举方法快速选举出一个 Leader。

  • 消息广播:类似一个两阶段提交过程,针对客户端的事务请求, Leader 服务器会为其生成对应的事务 Proposal,并将其发送给集群中的其余所有机器,再分别收集各自的选票,最后进行事务提交。

17.哪些情况会导致 ZAB 进入恢复模式并选取新的 Leader?

  • 启动过程或 Leader 出现网络中断、崩溃退出与重启等异常情况时。

  • 当选举出新的 Leader 后,同时集群中已有过半的机器与该 Leader 服务器完成了状态同步之后,ZAB 就会退出恢复模式。

18.Zookeeper 默认端口?

2181

19.如何创建一个 ZNode?

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create /app -e 临时 -s 顺序

20.几种部署方式?

单机、伪集群、集群

21.如何查看子节点?

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ls path [watch] path : 节点路径 [zk: localhost:2181(CONNECTED) 5] ls /app [book]

22.获取指定节点信息?

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get path [watch] [zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] get /app 123

23.更新指定节点信息?

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set path data [version] [zk: localhost:2181(CONNECTED) 6] set /app 222 [zk: localhost:2181(CONNECTED) 7] get /app 222

24.删除指定节点?注意?

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delete path [version] [zk: localhost:2181(CONNECTED) 8] delete /app Node not empty: /app

如果没有子节点,就能删除成功。如果有会提示,该节点不为空。

25.什么是会话 Session?

指的是客户端会话,客户端启动时,会与服务器建议 TCP 链接,连接成功后,客户端的生命周期开始,客户端和服务器通过心跳检测保持有效的的会话以及发请求并响应、监听 Watch 事件等。

26.在 sessionTimeout 之内的会话,因服务器压力大、网络故障或客户端主动断开情况下,之前的会话还有效吗?

有效。

27.Watcher 事件监听器?

ZooKeeper 允许用户在指定节点上注册 Watcher,当触发特定事件时,ZooKeeper 服务端会把相应的事件通知到相应的客户端上,属于 ZooKeeper 一个重要的特性。

28.Quorum?

当集群中过半 UP 状态的进程组成了进程子集后,就可以正常的消息传播了,这样的一个子集我们称为 Quorum。

29.同进程组的两个进程消息网络通信有哪两个特性?

  • 完整性: 如果进程 a 收到进程 b 的消息 msg,那么 b 一定发送了消息 msg。

  • 前置性:如果 msg1 是 msg2 的前置消息,那么当前进程务必先接收到 msg1,在接受 msg2。

30.ZAB 三个阶段?

  • 发现 (Discovery)
  • 同步 (Synchronization)
  • 广播 (Broadcast)

31.发现?

Follower 把自己最后的接受事务的 Proposal 值(CEPOCH(F.p)发送给 Leader。

当收到过半 Follower 的消息后,Leader 生成 NEWEPOCH(e')给这些过半的 Follower。

tips: e' = Max((CEPOCH(F.p)) + 1

Follower 收到消息后,如果自己值小于 e',则同步 e'的值,同时向 Leader 发 Ack 消息。

32.服务器的 3 中角色?

  • Leader 角色:
  • Follower 角色:
  • Observer 角色:

33.数据发布/订阅?

发布者将数据发布到 ZooKeeper 上一个或多个节点上,订阅者从中订阅数据,从而动态获取数据的目的,实现配置信息的集中式管理和数据动态更新。

34.发布订阅的两种设计模式?

推(Push) :服务端主动推数据给所有定于的客户端。

拉(Pull):客户端主动发请求来获取最新数据。

35.ZooKeeper 用推/拉模式?

推拉结合

36.客户端如何获取配置信息?

启动时主动到服务端拉取信息,同时,在制定节点注册 Watcher 监听。一旦有配置变化,服务端就会实时通知订阅它的所有客户端。