每天十道面试题-20200330

ゝ一世哀愁。 2023-07-20 08:16 69阅读 0赞

### 每天十道面试题-20200330 ###

*   *   *   *  题目
             *  解答
             *   *   *  题目一
                     *  题目二
                     *  题目三
                     *  题目四
                     *  题目五
                     *  题目六
                     *  题目七
                     *  题目八
                     *  题目九
                     *  题目十

#### 题目 ####

*  1、Leader 选举过程
 *  2、数据同步过程
 *  3、zookeeper是如何保证事务的顺序一致性的？
 *  4、分布式集群中为什么会有Master？
 *  5、zk节点宕机如何处理？
 *  6、zookeeper负载均衡和nginx负载均衡区别
 *  7、Zookeeper有哪几种几种部署模式？
 *  8、集群最少要几台机器，集群规则是怎样的?
 *  9、集群支持动态添加机器吗？
 *  10、Zookeeper对节点的watch监听通知是永久的吗？为什么不是永久的?

#### 解答 ####

###### 题目一 ######

*  题干：Leader 选举过程？
 *  分析：
 *  > 一般有两种情况:服务启动时期的Leader选举,服务运行期间的Leader选举.  
    > **服务启动时期的Leader选举:**  
    > A 首先至少需要两台服务器才可以进行Leader选举,投票基本要素myid即serverId和ZXID事务ID;  
    > B 初始阶段每个服务器都会先将票投给自己,然后各自将票发送给其他服务器如server1\[1,0\] server2\[2,0\]=\[myid,zxid\].  
    > C 接受来自各个服务器的投票,检查有效性,即是不是本轮投票,是不是来自Looking状态的服务器等.  
    > D 使用这个规则进行选票PK:有限检查ZXID,ZXID大的作为Leader,如果ZXID一样的比较myid,myid大的作为服务器.根据这个规则server1会更新自己的投票为\[2,0\]然后重新发出投票,server2比对完就是自己不会更新,只需要在向集群中所有机器在发一次投票即可.  
    > E 统计投票,每次投票后服务器都会统计所有投票,判断是否已经有过半的机器接收到相同的投票信息(即大于等于n/2+1)满足时即认为选出Leader.  
    > F 改变服务器状态确定了Leader之后,如果是Follower就会更新状态为Following,如果是Leader就会更新为Leadering.  
    > **服务运行期间的Leader选举:**  
    > zk正常运行过程中,一旦选出Leader,只要不挂就一直是它.如果挂了需要重新选举:  
    > A 变更状态,如果Leader挂了,余下的非Observer(Observer服务器不参与选举)服务器都会将自己的服务器状态变更为Looking,然后开始进入Leader选举过程.  
    > B 每个Server发起投票,因为是运行期间,每个Server的ZXID可能不同.  
    > C 接受来自各个服务器的投票.  
    > D 处理投票  
    > E 统计投票  
    > F 改变服务器状态  
    > **选举算法:** 现在用的是TCP版本的FastLeaderElection算法.  
    > SID:服务器ID，ZXID：事务ID,Vote:投票 Quorum:过半机器数(n/2+1)  
    > 总结:哪台服务器的数据越新,就越可能成为Leader,因为越新则ZXID越大,如果有几台一样的ZXID那么就比较ServerID.
 *  回答：
 *  > A 如果是运行期间则先变更状态 刚启动跳过这步.  
    > B 每个Server发起投票.  
    > C 接受来自各个服务器的投票.  
    > D 处理投票  
    > E 统计投票  
    > F 改变服务器状态。

###### 题目二 ######

*  题干：数据同步过程？
 *  分析：
 *  > 在ZK集群启动的过程中,在Leader选举出来之后,所有的Follower我们称为Learner都会把自己注册给Leader(就是将自己的基本信息告诉给Leader),在完成注册后就开始了数据同步环节,数据同步结束之后就开始启动集群实例.  
    > A 首先需要获取Learner的状态解析出最后的事务ID．  
    > B 有四种同步方式:直接差异化同步(DIFF) 先回滚在差异化同步(TRUNC\_DIFF同步) 仅回滚同步(TRUNC同步) 全量同步(SNAP同步)  
    > 无论哪种方式,因为Leader就是最新的数据,最终都是要将Learner上没有提交过的事务从Leader给同步过去。
 *  回答：
 *  > 见分析.

###### 题目三 ######

*  题干：zookeeper是如何保证事务的顺序一致性的？
 *  分析：
 *  > 两个步骤,首先会为每一个事务分配一个ZXID称作事务ID，然后Leader服务器会为每一个Follower分配一个队列,用来存储ZXID所以根据队列的特性就有了事务的顺序一致性。
 *  回答：
 *  > 见分析。

###### 题目四 ######

*  题干：分布式集群中为什么会有Master？
 *  分析：
 *  > 首先因为是分布式集群所以会有很多个服务节点,那么就会出现各个节点间的协作,这就需要有一个协调者的出现,此外在应为读写分离的时候,我们也需要有一个节点来负责写而其他节点来负责读,所以在分布式集群中我们需要诸如Master这样一个角色出现。
 *  回答：
 *  > 见分析。

###### 题目五 ######

*  题干：zk节点宕机如何处理？
 *  分析：
 *  > Zookeeper本身也是集群，推荐配置不少于3个服务器。Zookeeper自身也要保证当一个节点宕机时，其他节点会继续提供服务。  
    > 如果是一个Follower宕机，还有2台服务器提供访问，因为Zookeeper上的数据是有多个副本的，数据并不会丢失；  
    > 如果是一个Leader宕机，Zookeeper会选举出新的Leader。  
    > ZK集群的机制是只要超过半数的节点正常，集群就能正常提供服务。只有在ZK节点挂得太多，只剩一半或不到一半节点能工作，集群才失效。
 *  回答：
 *  > 见分析。

###### 题目六 ######

*  题干：zookeeper负载均衡和nginx负载均衡区别
 *  分析：
 *  > zookeeper  
    > 不存在单点问题，zab机制保证单点故障可重新选举一个leader  
    > 只负责服务的注册与发现，不负责转发，减少一次数据交换（消费方与服务方直接通信）  
    > 需要自己实现相应的负载均衡算法  
    > nginx  
    > 存在单点问题，单点负载高数据量大,需要通过KeepAlived+LVS备机实现高可用  
    > 每次负载，都充当一次中间人转发角色，增加网络负载量（消费方与服务方间接通信）  
    > 自带负载均衡算法  
    > nginx的吞吐量比zk大很多，应该说按业务选择用哪种方式。
 *  回答：
 *  > zookeeper  
    > 不存在单点问题，zab机制保证单点故障可重新选举一个leader  
    > 只负责服务的注册与发现，不负责转发，减少一次数据交换（消费方与服务方直接通信）  
    > 需要自己实现相应的负载均衡算法  
    > nginx  
    > 存在单点问题，单点负载高数据量大,需要通过KeepAlived+LVS备机实现高可用  
    > 每次负载，都充当一次中间人转发角色，增加网络负载量（消费方与服务方间接通信）  
    > 自带负载均衡算法  
    > nginx的吞吐量比zk大很多，应该说按业务选择用哪种方式。

###### 题目七 ######

*  题干：Zookeeper有哪几种几种部署模式？
 *  分析：
 *  > 部署模式：单机模式、伪集群模式、集群模式。
 *  回答：
 *  > 部署模式：单机模式、伪集群模式、集群模式。

###### 题目八 ######

*  题干：集群最少要几台机器，集群规则是怎样的?
 *  分析：
 *  > 集群规则为2N+1台，N>0，即3台。
 *  回答：
 *  > 集群规则为2N+1台，N>0，即3台。

###### 题目九 ######

*  题干：集群支持动态添加机器吗？
 *  分析：
 *  > 全部重启：关闭所有Zookeeper服务，修改配置之后启动。不影响之前客户端的会话。  
    > 逐个重启：在过半存活即可用的原则下，一台机器重启不影响整个集群对外提供服务。这是比较常用的方式。
 *  回答：
 *  > 全部重启：关闭所有Zookeeper服务，修改配置之后启动。不影响之前客户端的会话。  
    > 逐个重启：在过半存活即可用的原则下，一台机器重启不影响整个集群对外提供服务。这是比较常用的方式。

###### 题目十 ######

*  题干：Zookeeper对节点的watch监听通知是永久的吗？为什么不是永久的?
 *  分析：
 *  > Watch Manger时服务端的Watcher管理者并且还负责Watcher事件的触发,并且移除那些被触发的Watcher见 [第六题][Link 1]  
    > 如果服务端变动频繁，而监听的客户端很多情况下，每次变动都要通知到所有的客户端，给网络和服务器造成很大压力。  
    > 一般是客户端执行getData(“/节点A”,true)，如果节点A发生了变更或删除，客户端会得到它的watch事件，但是在之后节点A又发生了变更，而客户端又没有设置watch事件，就不再给客户端发送。  
    > 在实际应用中，很多情况下，我们的客户端不需要知道服务端的每一次变动，我只要最新的数据即可。
 *  回答：
 *  > 见分析。

[Link 1]: https://blog.csdn.net/YangzaiLeHeHe/article/details/105186538