zookeeper系列之通信模型

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　　本文的主题就是讲解Zookeeper通信模型，本节将通过一个概要图来说明Zookeeper的通信模型。

Zookeeper的通信架构
　　在Zookeeper整个系统中，有3中角色的服务，client、Follower、leader。其中client负责发起应用的请求，Follower接受client发起的请求，参与事务的确认过程，在leader crash后的leader选择。而leader主要承担事务的协调，当然leader也可以承担接收客户请求的功能，为了方便描述，后面的描述都是client与Follower之间的通信，如果Zookeeper的配置支持leader接收client的请求，client与leader的通信跟client与Follower的通信模式完全一样。Follower与leader之间的角色可能在某一时刻进行转换。一个Follower在leader crash掉以后可能被集群（Quorum）的Follower选举为leader。而一个leader在crash后，再次加入集群（Quorum）将作为Follower角色存在。在一个集群（Quorum）中,除了在选举leader的过程中没有Follower和leader的区分外，其他任何时刻都只有1个leader和多个Follower。Client、Follower和leader之间的通信架构如下：
　　Client与Follower之间
　　为了使客户端具有较高的吞吐量，Client与Follower之间采用NIO的通信方式。当client需要与Zookeeper service打交道时，首先读取配置文件确定集群内的所有server列表，按照一定的load balance算法选取一个Follower作为一个通信目标。这样client和Follower之间就有了一条由NIO模式构成的通信通道。这条通道会一直保持到client关闭session或者因为client或Follower任一方因某种原因异常中断通信连接。正常情况下, client与Follower在没有请求发起的时候都有心跳检测。

　　Follower与leader之间
　　Follower与leader之间的通信主要是因为Follower接收到像（create, delete, setData, setACL, createSession, closeSession, sync）这样一些需要让leader来协调最终结果的命令，将会导致Follower与leader之间产生通信。由于leader与Follower之间的关系式一对多的关系，非常适合client/server模式，因此他们之间是采用c/s模式，由leader创建一个socket server，监听各Follower的协调请求。
　　集群在选择leader过程中
　　由于在选择leader过程中没有leader，在集群中的任何一个成员都需要与其他所有成员进行通信，当集群的成员变得很大时，这个通信量是很大的。选择leader的过程发生在Zookeeper系统刚刚启动或者是leader失去联系后，选择leader过程中将不能处理用户的请求，为了提高系统的可用性，一定要尽量减少这个过程的时间。选择哪种方式让他们可用快速得到选择结果呢？Zookeeper在这个过程中采用了策略模式，可用动态插入选择leader的算法。系统默认提供了3种选择算法，AuthFastLeaderElection，FastLeaderElection，LeaderElection。其中AuthFastLeaderElection和LeaderElection采用UDP模式进行通信，而FastLeaderElection仍然采用tcp/ip模式。在Zookeeper新的版本中，新增了一个learner角色，减少选择leader的参与人数。使得选择过程更快。一般说来Zookeeper leader的选择过程都非常快，通常