Zookeeper集群節點數量為什麼是奇數個

無論是公司的生產環境，還是自己搭建的測試環境，zookeeper集群的節點個數都是奇數個。至於為什麼要是奇數個，以前只是模糊的知道是為了滿足選舉需要，並不知道詳細的原因。最近重點學習zookeeper，了解到其中的原理，現將其整理記錄下來。

首先需要明確zookeeper選舉的規則：leader選舉，要求可用節點數量 > 總節點數量/2 。注意是 > , 不是 ≥。

如果不這樣限制，在集群出現腦裂的時候，可能會出現多個子集群同時服務的情況（即子集群各組選舉出自己的leader），這樣對整個zookeeper集群來說是紊亂的。換句話說，如果遵守上述規則進行選舉，即使出現腦裂，集群最多也只能回出現乙個子集群可以提供服務的情況（能滿足節點數量》總結點數量/2

的子集群最多隻會有乙個）。所以要限制可用節點數量 > 集群總結點數量/2 。

採用奇數個的節點主要是出於兩方面的考慮：

1、防止由腦裂造成的集群不可用。

首先，什麼是腦裂？集群的腦裂通常是發生在節點之間通訊不可達的情況下，集群會**成不同的小集群，小集群各自選出自己的master節點，導致原有的集群出現多個master節點的情況，這就是腦裂。

下面舉例說一下為什麼採用奇數臺節點，就可以防止由於腦裂造成的服務不可用：

(1) 假如zookeeper集群有 5 個節點，發生了腦裂，腦裂成了a、b兩個小集群：

(a) a ： 1個節點，b ：4個節點，或 a、b互換 (b) a ： 2個節點， b ：3個節點，或 a、b互換

可以看出，上面這兩種情況下，a、b中總會有乙個小集群滿足可用節點數量 > 總節點數量/2 。所以zookeeper集群仍然能夠選舉出leader ，仍然能對外提供服務，只不過是有一部分節點失效了而已。

(2) 假如zookeeper集群有4個節點，同樣發生腦裂，腦裂成了a、b兩個小集群：

(a) a：1個節點， b：3個節點，或 a、b互換 (b) a：2個節點， b：2個節點

可以看出，情況(a) 是滿足選舉條件的，與（1）中的例子相同。但是情況(b) 就不同了，因為a和b都是2個節點，都不滿足可用節點數量 > 總節點數量/2 的選舉條件，所以此時zookeeper就徹底不能提供服務了。

綜合上面兩個例子可以看出：在節點數量是奇數個的情況下， zookeeper集群總能對外提供服務（即使損失了一部分節點）；如果節點數量是偶數個，會存在zookeeper集群不能用的可能性（腦裂成兩個均等的子集群的時候）。

在生產環境中，如果zookeeper集群不能提供服務，那將是致命的，所以zookeeper集群的節點數一般採用奇數個。

2、在容錯能力相同的情況下，奇數臺更節省資源。

leader選舉，要求可用節點數量 > 總節點數量/2 。注意是 > , 不是 ≥。

舉兩個例子：

(1) 假如zookeeper集群1 ，有3個節點，3/2=1.5 , 即zookeeper想要正常對外提供服務（即leader選舉成功），至少需要2個節點是正常的。換句話說，3個節點的zookeeper集群，允許有乙個節點宕機。

(2) 假如zookeeper集群2，有4個節點，4/2=2 , 即zookeeper想要正常對外提供服務（即leader選舉成功），至少需要3個節點是正常的。換句話說，4個節點的zookeeper集群，也允許有乙個節點宕機。

那麼問題就來了，集群1與集群2都有允許1個節點宕機的容錯能力，但是集群2比集群1多了1個節點。在相同容錯能力的情況下，本著節約資源的原則，zookeeper集群的節點數維持奇數個更好一些。

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