Zab协议 #

Overview [1] #

Zookeeper的分布式一致性协议Zab

ZAB的四个阶段 [3] #

后三个阶段 [5] #

Zookeeper的分布式一致性协议Zab

阶段一选举阶段（Leader Election） [4] #

成为Leader的条件：
- 选epoch最大的
- epoch相等，选zxid最大的
- epoch和zxid都相等，选server_id最大的（zoo.cfg 中配置的 myid）
服务器状态
- LOOKING 不确定Leader状态。该状态下的服务器认为当前集群中没有Leader，会发起Leader选举
- FOLLOWING 跟随者状态。表明当前服务器角色是Follower，并且它知道Leader是谁
- LEADING 领导者状态。表明当前服务器角色是Leader，它会维护与Follower间的心跳
- OBSERVING 观察者状态。表明当前服务器角色是Observer，与Folower唯一的不同在于不参与选举，也不参与集群写操作时的投票
快速选举（Fast Leader Election）节点在选举开始时，都默认投票给自己，当接收其他节点的选票时，会根据上面的 Leader条件判断并且更改自己的选票，然后重新发送选票给其他节点。当有一个节点的得票超过半数，该节点会设置自己的状态为 Leading ，其他节点会设置自己的状态为 Following。

阶段二发现阶段 #

在这个阶段中，Followers和上一轮选举出的准Leader进行通信，同步Followers最近接受的事务Proposal。这个阶段主要目的是发现当前大多数节点接受的最新提议，并且准Leader生成新的epoch，让Followers接受，更新它们的acceptedEpoch。

一个Follower只会连接一个Leader，如果有一个节点F认为另一个Follower P是Leader，F在尝试连接P时会被拒绝，F被拒绝后，就会进入选举阶段。

阶段三同步阶段 #

同步阶段主要是利用 Leader 前一阶段获得的最新 Proposal 历史，同步集群中所有的副本。

只有当 quorum（超过半数的节点）都同步完成，准 Leader 才会成为真正的 Leader。Follower 只会接收 zxid 比自己 lastZxid 大的 Proposal。

阶段四广播阶段 #

到了这个阶段，Zookeeper 集群才能正式对外提供事务服务，并且 Leader 可以进行消息广播。同时，如果有新的节点加入，还需要对新节点进行同步。需要注意的是，Zab 提交事务并不像 2PC 一样需要全部 Follower 都 Ack，只需要得到 quorum（超过半数的节点）的Ack 就可以。