Zookeeper集群"脑裂"问题 - 运维总结

在分布式集群的脑裂问题中，zookeeper脑裂是一个经典的例子。

在zookeeper集群中，有一个leader和多个follower（observer不参与选举，可以忽略），leader通过周期性向follower发送心跳的方式维持自己的存在感。当follower没有收到心跳超过一定时间后，就认为leader已经宕机，开始重新选举。但是这个时候，leader有可能没有宕机，而是假死，比如发生网络分区的情况。假设集群中总共有6个节点，发生网络分区后，变成以下情况（原本只有机房1的leader，分区后机房2也要选举leader）：

如果没有过半机制，就会导致，机房2开始重新选举时，同意的节点数>=6/2=3，结果leader2成功选举。一个集群有两个leader会导致混乱，不同的请求分别到达两个leader进行处理，最终会导致两个机房节点不一致。zookeeper的解决方法就是过半机制，即每次选举leader时，同意选举的节点数需要多于集群一半节点数才能当选，等于一半都不行。使用过半机制后，即使像上面那样分成两个集群，机房2由于同意选举的结点数最多只有3个，等于总节点数一般，但是未超过一半，因此无法选出leader，也无法提供服务。机房1的leader通过心跳机制发现自己管理的节点数未过半，会自动退位，至此整个集群无leader，停止服务。但是避免了2个leader分别执行写操作导致不一致的情况。

在此之上，zookeeper还有奇数个节点的机制，也就是说使集群总节点数是奇数，这样的好处是分区后必然有一个机房的节点数是过半的，能够选出leader，因此集群仍然可以对外服务。zookeeper集群就有了这样的一个特性：集群中只要有过半的机器是正常工作的，那么整个集群对外就是可用的。