【Zookeeper】ZooKeeper集群搭建与选举原理终极指南（Docker版 + 三角色详解）

ZooKeeper集群搭建与选举原理终极指南（Docker版 + 三角色详解）

一、环境准备（Docker版）

1. 服务器准备（3台节点）

1. # 所有节点执行
2. sudo apt-get update && sudo apt-get install -y docker.io docker-compose
3. sudo systemctl enable docker && sudo systemctl start docker

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2. 创建专用网络（所有节点）

1. docker network create --driver bridge --subnet 172.20.0.0/16 zk_net

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二、Docker方式部署ZooKeeper集群

1. 节点1配置（Leader候选）

1. # 创建数据目录
2. mkdir -p /data/zookeeper/node1/{data,datalog}
4. # 创建docker-compose.yml
5. cat > /data/zookeeper/node1/docker-compose.yml <<EOF
6. version: '3.8'
7. services:
8.   zookeeper:
9.     image: zookeeper:3.8.1
10.     restart: always
11.     hostname: zk-node1
12.     container_name: zk-node1
13.     ports:
14.       - "2181:2181"
15.       - "2888:2888"
16.       - "3888:3888"
17.     environment:
18.       ZOO_MY_ID: 1
19.       ZOO_SERVERS: server.1=zk-node1:2888:3888;2181 server.2=zk-node2:2888:3888;2181 server.3=zk-node3:2888:3888;2181
20.       ZOO_STANDALONE_ENABLED: "false"
21.     volumes:
22.       - /data/zookeeper/node1/data:/data
23.       - /data/zookeeper/node1/datalog:/datalog
24.     networks:
25.       zk_net:
26.         ipv4_address: 172.20.0.101
27. networks:
28.   zk_net:
29.     external: true
30. EOF

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阶段二：状态转换
sequenceDiagram    participant Node1    participant Node2    participant Node3        Note over Node1: 初始状态: LOOKING    Node1->>Node2: 投票(1, zxid=100)    Node2->>Node1: 投票(2, zxid=120)    Node1->>Node3: 投票(2, zxid=120)    Node3->>Node1: 投票(3, zxid=120)    Note over Node1: 发现Node2获得多数票    Node1->>Node2: LEADERINFO    Node2-->>Node1: ACK    Note over Node1: 切换为FOLLOWING六、生产环境调优建议

1. 关键参数优化

1. mkdir -p /data/zookeeper/node2/{data,datalog}
3. cat > /data/zookeeper/node2/docker-compose.yml <<EOF
4. version: '3.8'
5. services:
6.   zookeeper:
7.     image: zookeeper:3.8.1
8.     restart: always
9.     hostname: zk-node2
10.     container_name: zk-node2
11.     ports:
12.       - "2182:2181"
13.     environment:
14.       ZOO_MY_ID: 2
15.       ZOO_SERVERS: server.1=zk-node1:2888:3888;2181 server.2=zk-node2:2888:3888;2181 server.3=zk-node3:2888:3888;2181
16.     volumes:
17.       - /data/zookeeper/node2/data:/data
18.       - /data/zookeeper/node2/datalog:/datalog
19.     networks:
20.       zk_net:
21.         ipv4_address: 172.20.0.102
22. networks:
23.   zk_net:
24.     external: true
25. EOF

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2. 监控方案

1. mkdir -p /data/zookeeper/node3/{data,datalog}
3. cat > /data/zookeeper/node3/docker-compose.yml <<EOF
4. version: '3.8'
5. services:
6.   zookeeper:
7.     image: zookeeper:3.8.1
8.     restart: always
9.     hostname: zk-node3
10.     container_name: zk-node3
11.     ports:
12.       - "2183:2181"
13.     environment:
14.       ZOO_MY_ID: 3
15.       ZOO_SERVERS: server.1=zk-node1:2888:3888;2181 server.2=zk-node2:2888:3888;2181 server.3=zk-node3:2888:3888;2181:observer
16.       ZOO_OBSERVER_ENABLED: "true"
17.     volumes:
18.       - /data/zookeeper/node3/data:/data
19.       - /data/zookeeper/node3/datalog:/datalog
20.     networks:
21.       zk_net:
22.         ipv4_address: 172.20.0.103
23. networks:
24.   zk_net:
25.     external: true
26. EOF

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3. 故障模拟测试

1. # 每个节点执行（注意在对应目录执行）
2. docker-compose up -d
4. # 查看节点状态
5. docker exec -it zk-node1 zkServer.sh status
6. docker exec -it zk-node2 zkServer.sh status
7. docker exec -it zk-node3 zkServer.sh status

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通过这种Docker化部署方式，您可以在10分钟内快速搭建一个生产可用的ZooKeeper集群，三大角色各司其职：Leader处理写请求保证一致性，Follower参与选举并提供读服务，Observer则专门扩展读能力。这种架构设计完美体现了分布式系统CAP理论中的CP特性。

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