zookeeper 中的 ensemble 和 quorum 的区别

Question

我是动物园管理员的新手。我已经在一台机器上配置了它。但是我在zookeeper的文档中看到了“ensemble”和“quorum”这两个词。

谁能告诉我这些之间的区别？

• 合奏
• 法定人数

Answer 1

这个答案是给那些对Ensemble and Quorum的理解仍有疑问的人。 Ensemble 只不过是 Zookeeper 服务器的集群，其中 Quorum 定义了形成健康的 Ensemble 的规则。这是使用公式Q = 2N+1 定义的，其中Q 定义了形成一个健康的Ensemble 所需的节点数，它可以允许N 故障节点。您将在以下示例中了解此公式。

在开始举例之前，我想定义两件事 -
集群： 一组连接的节点/服务器（现在将使用 node），其中一个节点作为领导者/主节点，其余节点作为追随者/奴隶。
健康的整体：在任何给定时间点只有一个活动领导者的集群，因此容错。

让我用一个例子来解释一下，这个例子在定义Ensemble and Quorum时常用。

1. 假设您有 1 个 zookeeper 节点。无需担心，因为我们需要超过 1 个节点来形成集群。
2. 现在采用 2 个节点。形成集群没有问题，但形成健康的Ensemble有问题，因为 - 假设这两个节点之间的连接丢失，那么两个节点都会认为另一个节点已关闭，因此它们都尝试充当Leader，这导致不一致，因为它们无法相互通信。这意味着 2 个节点的集群甚至无法承受单个故障，那么这个集群有什么用呢？他们并不是说您不能创建一个包含 2 个节点的集群，他们只是说 - 这与拥有单个节点相同，因为两者都不允许出现单个故障。希望这很清楚
3. 现在采用 3 个节点。形成集群或健康的 Ensemble 没有问题 - 因为根据上面的公式 3 = 2N+1 => N = (3-1)/2 = 1，这可能允许 1 次失败。因此，当下一次故障发生（连接或节点故障）时，将不会选举任何节点作为 Leader，因此 Ensemble 不会提供任何写入/更新/删除服务，因此客户端集群的状态在 Zookeeper 集群节点之间保持一致.因此，Leader 选举只有在多数节点可用且已连接时才会发生，其中 Majority m = (n/2)+1，其中 n 代表上次选举发生时可用的节点数。所以在这里，第一次选举发生在 3 个节点上（作为一个 3 节点集群）。然后是第一次失败，所以剩下的 2 个节点可以进行选举，因为它们拥有多数 m = (3/2)+1 = 2。然后发生了第二次失败，现在他们没有多数，因为只有一个节点可供选举，但所需的多数是m = (2/2)+1 = 2。
4. 现在采用 4 个节点。形成集群或健康的 Ensemble 没有问题，但是有 4 个节点与 3 个节点相同，因为两者都只允许 1 个故障。让我们从仲裁公式4 = 2N+1 => N = (4-1)/2 = ⌊1.5⌋ = 1 //floor(1.5)=1 推导出它
5. 现在需要 5 个节点。形成集群或健康的 Ensemble 没有问题 - 因为根据上面的公式 5 = 2N+1 => N = (5-1)/2 = 2，这可能允许 2 次失败。
6. 现在需要 6 个节点。形成集群或健康的 Ensemble 没有问题，但有 6 个节点与 5 个节点相同，因为两者都只允许 2 次故障。让我们从 Quorum 公式6 = 2N+1 => N = (6-1)/2 = ⌊2.5⌋ = 2 推导出它

结论：

1. 要形成 Quorum，我们至少需要 3 个节点 - 因为 2 个节点的集群甚至无法处理单个故障
2. 最好形成一个奇数节点的 Ensemble - 因为 n（偶数）节点倾向于允许与 n-1（奇数）节点相同的故障数
3. 拥有更多节点并不好，因为它们会增加性能延迟。建议的生产集群大小为 5 - 如果一台服务器因维护而停机，它仍然可以处理另外一个故障。

Answer 2

Ensemble 是构成分布式计算机生态系统的节点（或服务器，如果您愿意）阵列。

法定人数是事情变得有趣的时候。在特定的任务/工作中，Quorum 确保可以维持健康的领导者-追随者多数。换句话说，确保获得多数票以继续进行活动的行为（例如提交/更新/删除等）。在 Replication 策略中，quorum 是必须的。

让我们尝试使用非技术示例：

1) 在贵公司 - 有一个由 5 位董事组成的董事会（全体）。

|d1, d2, d3, d4, d5|----- BoD

2) 每个董事在每个决定中都有平等的发言权。但是，如果 3 位董事在任何时候都应该就一个项目达成一致意见，则多数。如果没有多数派，公司就会运转不灵。

3) 一个特定项目，P1 - 他们随机投票让 d1、d2、d3 中的大多数人成为该项目的决策者。但 d4 和 d5 完全了解正在发生的事情（因此他们可以随时介入）。

4) 现在（上帝保佑），d3 几个月后去世了，每个人都同意使用 d1,d2,d4 形成多数。 d5 仍然知道发生了什么。请注意，我们只剩下 4 位董事。

5) 灾难再次降临。 d5 离开公司去了另一个竞争对手。但这并没有改变任何事情，因为该公司仍然拥有一个由 3 名成员组成的董事会。

6) 在另一场灾难袭击董事会的任何时候，任何董事都变得“不可用” - 公司功能失调，即我们失去了法定人数形成标准。

Zookeeper 使用ceil(N/2) - 1 公式来获取 Ensemble 允许的最大失败次数并保持稳定的仲裁。在这种情况下，推荐的最小集成节点为 3（最多容忍 1 个故障）。

Answer 3

当您想在 zookeeper 服务器中获得高可用性时，您可以使用多个 zookeeper 服务器来创建一个 ensemble。基本上zookeeper具有主从架构。在一个合奏中，将有一个主人，其余的将是奴隶。如果主服务器失败，其中一个从服务器将充当主服务器。

分配master的顺序称为quorum。创建 ensemble 时，zookeeper 会在内部为从属服务器创建一个序列 ID。当主 master 失败时，它将检查下一个序列 ID 以创建一个新的 master。 在 zookeeper 中创建节点时也使用了这种仲裁的概念。

Answer 4

ensemble：组中的节点数。 Quorum：采取行动所需的节点数。 示例：您有 5 个节点。 ensemble 是 5。但根据多数规则 Quorum 应该是 3。如果我们没有成功写入 3 个节点，那么我们向客户端发送成功响应。 Apache Zookeeper Quorum