Zookeeper 选举

选举的意义

在zookeeper集群中，必须要有一个leader来处理更新请求，并通过zab协议维持整个集群的状态一致。

zookeeper是一个非中心化的集群，也就是说不需要一个单独的管理服务，或者显式指定集群的leader。当集群首次初始化，或leader节点宕机后，zookeeper集群自身即可完成新leader的选举。

选举过程

1. 每个服务器启动后，或leader失联后，进入LOOKING状态
2. 向集群内的其他所有服务器发送投票消息，投票消息包括{sid,zxid}，其中sid是服务器编号，zxid是最新处理的事务id。首次投票时投给自己
3. 集群中其他机器收到投票，判断投票有效性，如检查是否本轮投票，是否来自LOOKING状态的服务器
4. 将收到的{sid,zxid}和自己投出的{mysid,myzxid}对比，选出较大的zxid，如果zxid相同则选出较大的sid，更新{mysid,myzxid}后重新把票投出
5. 统计投票，每次投票后，服务器都统计投票信息，判断票数是否过半，过半数的服务器成为新的leader
6. 选举结束，leader进入LEADING状态，其他参与投票的服务器进入FOLLOWING状态
7. follower尝试连接新的leader，并开始状态同步

其他注意事项

• 选举期间内，zookeeper对外无法提供服务，follower只有在完成状态同步后才可以处理新的请求
• 由于网络请求延迟等原因，有可能选出错误的leader，或者leader未能超过半数选票支持导致选举失败，需要重新发起新一轮选举，导致选举时间过长

例1：网络延迟导致选出错误的leader
有3个服务器s1{1,6}、s2{2,5}、s3{3,5}，正常应该选s1作为leader，但如果选举过程中s1与其他机器的网络存在延时，s2和s3在收到s1的选票之前就已经完成了选举，这时候会选出s3作为leader。

为解决这个问题，可以在投出选票之前加一段等待时长（如200ms），虽然每一轮投票的时长有所增加，但可以一定程度避免选票不一致导致的选举轮次过多、以及选出错误的leader等问题。