应用场景
削峰填谷:就像小米卖手机搞饥饿营销,打开他的官网首页就需要排队,把用户的请求存放到消息队列,后端的服务器过一段时间在去处理
异步解耦:京东用户下订单,双十11的时候订单量很大,而后端数据库是没有那么大的处理能力,先把订单放在消息队列,然后让数据库链接消息队列kafka慢慢的把数据写入到数据库里面去实现异步解耦,用户下完订单,消息队列就直接返回结果订单成功,用户就不需要等着订单到达数据
库
顺序收发
细数日常中需要保证顺序的应用场景非常多,例如证券交易过程时间优先原则,交易系统中的订单 创建、支付、退款等流程,航班中的旅客登机消息处理等等。与先进先出FIFO(First In First Out)原理类似,消息队列提供的顺序消息即保证消息FIFO。
分布式事务一致性
交易系统、支付红包等场景需要确保数据的最终一致性,大量引入消息队列的分布式事务,既可以 实现系统之间的解耦,又可以保证最终的数据一致性。
大数据分析
数据在“流动”中产生价值,传统数据分析大多是基于批量计算模型,而无法做到实时的数据分析, 利用消息队列与流式计算引擎相结合,可以很方便的实现业务数据的实时分析。
分布式缓存同步
电商的大促,各个分会场琳琅满目的商品需要实时感知价格变化,大量并发访问数据库导致会场页 面响应时间长,集中式缓存因带宽瓶颈,限制了商品变更的访问流量,通过消息队列构建分布式缓 存,实时通知商品数据的变化
蓄流压测:生产把用户的请求都放到消息队列里面,到达一定的数量以后把消息队列链接数据库的请求放开,测试后端数据库的并发能力线上有些链路不方便做压力测试,可以通过堆积一定量消息再放开来压测
Kafka 特点和优势
特点 分布式: 多机实现,不允许单机 分区: 一个消息.可以拆分出多个,分别存储在多个位置 多副本: 防止信息丢失,可以多来几个备份 多订阅者: 可以有很多应用连接kafka Zookeeper: 早期版本的Kafka依赖于zookeeper, 2021年4月19日Kafka 2.8.0正式发布,此版本 包括了很多重要改动,最主要的是kafka通过自我管理的仲裁来替代ZooKeeper,即Kafka将不再需 要ZooKeeper! 优势 Kafka 通过 O(1)的磁盘数据结构提供消息的持久化,这种结构对于即使数以 TB 级别以上的消息存 储也能够保持长时间的稳定性能。 高吞吐量:即使是非常普通的硬件Kafka也可以支持每秒数百万的消息。支持通过Kafka 服务器分 区消息。所以的节点都可以读 分布式: Kafka 基于分布式集群实现高可用的容错机制,可以实现自动的故障转移 顺序保证:在大多数使用场景下,数据处理的顺序都很重要。大部分消息队列本来就是排序的,并 且能保证数据会按照特定的顺序来处理。 Kafka保证一个Partiton内的消息的有序性(分区间数据 是无序的,如果对数据的顺序有要求,应将在创建主题时将分区数partitions
设置为1)支持 Hadoop 并行数据加载 通常用于大数据场合,传递单条消息比较大,而Rabbitmq 消息主要是传输业务的指令数据,单条数据 较小
kafka 角色
Broker:Kafka 集群包含一个或多个服务器,这种服务器被称为broker,就是kafak服务器的节点。
Topic :每条发布到 Kafka 集群的消息都有一个类别,这个类别在kafka里面被称为topic(在redis就是列表),(物理上不同 topic 的消息分开存储在不同的文件夹,逻辑上一个topic 的消息虽然保存于一个或多个 broker 上(消息可以做多个分区写到多个服务器上)但用户只需指定消息的 topic 即可生产或消费数据而不必关心数据存于何处),topic 在逻辑上对 record(记录、日志,kafka把数据称为日志)进行分组保存,消费者需要订阅相应的 topic 才能消费 topic 中的消息。
Partition :是物理上的概念,每个 topic 包含一个或多个partition,创建topic 时可指定 parition 数量(一般是开发指定parition),每个 partition 对应于一个文件夹,该文件夹下存储该partition 的数据和索引文件,为了实现实现数据的高可用,比如将分区0 的数据分散到不同的 kafka 节点,每一个分区都有一个 broker 作为leader 和一个broker作为 Follower。
Producer():负责发布消息到 Kafka broker,消息的生产者,生产消息写入到kafka。
Consumer:消费消息,每个 consumer 属于一个特定的consuer group(可为每个consumer 指定 group name,若不指定 group name 则属于默认的group,进行分组,一般是开发在程序指定),使用consumer high level API 时,同一 topic 的一条消息只能被同一个consumer group内的一个 consumer 消费,但多个 consumer group 多个分组可同时消费这一消息。
副本和分片机制
kafka可以在配置文件指定num.partitions=1分区的数量,开发在代码创建topic的时候有额可以指定分片和副本的数量,副本越多占用的空间越多
在Kafka中,数据读写由领导者(Leader)分片负责,而副本(Replica)分片只负责副本数据的同步
Kafka中的每个主题(topic)都可以配置多个分区(partition)以及副本(replica)。每个分区都有一个领导者(leader)以及0个或者多个追随者(follower),领导者是该分区的所有副本中的一个。客户端与领导者分区交互,读取或写入数据。如果领导者分区不可用,则客户端会收到错误消息,Kafka会将其请求重定向到可用的追随者分区。如果追随者分区也不可用,则Kafka会再次尝试寻找可用的分区,或者返回一个错误
集群搭建
zookeeper略,参考zookeeper集群搭建
#上传kafka安装包解压
tar -xf kafka_2.12-2.1.0.tgz
#修改kafka的配置文件
root@zk1:/tools# cat /tools/kafka_2.12-2.1.0/config/server.properties|grep -v "#"|grep -v '^$'
broker.id=1 #broker每个节点的id都是不一样,3个节点修改节点id每个节点都是不一样,必须设置唯一的值
listeners=PLAINTEXT://10.0.0.70:9092 #指定监听地址和端口
num.network.threads=3 #启用几个网络线程去接收用户的请求,访问比较大可以设置多一些
num.io.threads=8 #启用几个io线程去磁盘读取数据,默认是8个可以多设置一些
socket.send.buffer.bytes=102400 #设置buffer的大小,单位是字节
socket.receive.buffer.bytes=102400
socket.request.max.bytes=104857600
log.dirs=/data/kafka #指定存储kafka的数据目录
num.partitions=1#默认情况下分几个区进行分片,默认是1个,可以修改为kafka节点一样的数量,如3个节点,就设置为3,写100个G,就往kafka节点1写33个G,kafka节点2些33G,kafka节点3写34个G,如果app比较多的情况下就写入数据就可以并行提高写入的IO性能,单独把数据写入到kafka节点1,那么kafka节点1的io可能会非常高,分开写就大大的提升了写入的性能缩短写入时长,降低单个节点的ip,也可以在应用程序指定
num.recovery.threads.per.data.dir=1
offsets.topic.replication.factor=1
transaction.state.log.replication.factor=1
transaction.state.log.min.isr=1
log.retention.hours=168 #数据在kafka保存多长时间,默认是168个小时保存一周,到期就自动删除
log.segment.bytes=1073741824
log.retention.check.interval.ms=300000
zookeeper.connect=10.0.0.70:2181,10.0.0.72:2181,10.0.0.73:2181 #配置zookeeper集群的地址
zookeeper.connection.timeout.ms=6000 #链接zookeeper的超时时间,单位是毫秒,6000就是6秒
group.initial.rebalance.delay.ms=0
#创建数据目录
mkdir -p /data/kafka
#创建软链接
root@zk3:/tools# ln -sv /tools/kafka_2.12-2.1.0 /tools/kafka
'/tools/kafka' -> '/tools/kafka_2.12-2.1.0'
#指定配置文件/tools/kafka/config/server.properties启动
root@zk1:/tools# /tools/kafka/bin/kafka-server-start.sh /tools/kafka/config/server.properties &
[1] 72882
root@zk2:/tools# /tools/kafka/bin/kafka-server-start.sh /tools/kafka/config/server.properties &
[1] 72311
root@zk3:/tools# /tools/kafka/bin/kafka-server-start.sh /tools/kafka/config/server.properties &
[1] 72663
#查看日志有started就代表启动成功
[2023-09-24 06:59:15,836] INFO [ThrottledChannelReaper-Produce]: Starting (kafka.server.ClientQuotaManager$ThrottledChannelReaper)
[2023-09-24 06:59:15,838] INFO [ThrottledChannelReaper-Request]: Starting (kafka.server.ClientQuotaManager$ThrottledChannelReaper)
[2023-09-24 06:59:15,838] INFO [ThrottledChannelReaper-Fetch]: Starting (kafka.server.ClientQuotaManager$ThrottledChannelReaper)
[2023-09-24 06:59:15,897] INFO Loading logs. (kafka.log.LogManager)
[2023-09-24 06:59:15,912] INFO Logs loading complete in 15 ms. (kafka.log.LogManager)
[2023-09-24 06:59:15,935] INFO Starting log cleanup with a period of 300000 ms. (kafka.log.LogManager)
[2023-09-24 06:59:15,952] INFO Starting log flusher with a default period of 9223372036854775807 ms. (kafka.log.LogManager)
[2023-09-24 06:59:18,346] INFO Awaiting socket connections on 10.0.0.70:9092. (kafka.network.Acceptor)
[2023-09-24 06:59:18,389] INFO [SocketServer brokerId=1] Started 1 acceptor threads (kafka.network.SocketServer)
[2023-09-24 06:59:18,429] INFO [ExpirationReaper-1-Fetch]: Starting (kafka.server.DelayedOperationPurgatory$ExpiredOperationReaper)
[2023-09-24 06:59:18,430] INFO [ExpirationReaper-1-Produce]: Starting (kafka.server.DelayedOperationPurgatory$ExpiredOperationReaper)
[2023-09-24 06:59:18,433] INFO [ExpirationReaper-1-DeleteRecords]: Starting (kafka.server.DelayedOperationPurgatory$ExpiredOperationReaper)
[2023-09-24 06:59:18,466] INFO [LogDirFailureHandler]: Starting (kafka.server.ReplicaManager$LogDirFailureHandler)
[2023-09-24 06:59:18,562] INFO Creating /brokers/ids/1 (is it secure? false) (kafka.zk.KafkaZkClient)
[2023-09-24 06:59:18,568] INFO Result of znode creation at /brokers/ids/1 is: OK (kafka.zk.KafkaZkClient)
[2023-09-24 06:59:18,569] INFO Registered broker 1 at path /brokers/ids/1 with addresses: ArrayBuffer(EndPoint(10.0.0.70,9092,ListenerName(PLAINTEXT),PLAINTEXT)) (kafka.zk.KafkaZkClient)
[2023-09-24 06:59:18,572] WARN No meta.properties file under dir /data/kafka/meta.properties (kafka.server.BrokerMetadataCheckpoint)
[2023-09-24 06:59:18,671] INFO [ExpirationReaper-1-topic]: Starting (kafka.server.DelayedOperationPurgatory$ExpiredOperationReaper)
[2023-09-24 06:59:18,677] INFO [ExpirationReaper-1-Heartbeat]: Starting (kafka.server.DelayedOperationPurgatory$ExpiredOperationReaper)
[2023-09-24 06:59:18,679] INFO [ExpirationReaper-1-Rebalance]: Starting (kafka.server.DelayedOperationPurgatory$ExpiredOperationReaper)
[2023-09-24 06:59:18,702] INFO [GroupCoordinator 1]: Starting up. (kafka.coordinator.group.GroupCoordinator)
[2023-09-24 06:59:18,704] INFO [GroupCoordinator 1]: Startup complete. (kafka.coordinator.group.GroupCoordinator)
[2023-09-24 06:59:18,718] INFO [GroupMetadataManager brokerId=1] Removed 0 expired offsets in 13 milliseconds. (kafka.coordinator.group.GroupMetadataManager)
[2023-09-24 06:59:18,730] INFO [ProducerId Manager 1]: Acquired new producerId block (brokerId:1,blockStartProducerId:2000,blockEndProducerId:2999) by writing to Zk with path version 3 (kafka.coordinator.transaction.ProducerIdManager)
[2023-09-24 06:59:18,761] INFO [TransactionCoordinator id=1] Starting up. (kafka.coordinator.transaction.TransactionCoordinator)
[2023-09-24 06:59:18,764] INFO [TransactionCoordinator id=1] Startup complete. (kafka.coordinator.transaction.TransactionCoordinator)
[2023-09-24 06:59:18,765] INFO [Transaction Marker Channel Manager 1]: Starting (kafka.coordinator.transaction.TransactionMarkerChannelManager)
[2023-09-24 06:59:18,838] INFO [/config/changes-event-process-thread]: Starting (kafka.common.ZkNodeChangeNotificationListener$ChangeEventProcessThread)
[2023-09-24 06:59:18,867] INFO [SocketServer brokerId=1] Started processors for 1 acceptors (kafka.network.SocketServer)
[2023-09-24 06:59:18,874] INFO Kafka version : 2.1.0 (org.apache.kafka.common.utils.AppInfoParser)
[2023-09-24 06:59:18,874] INFO Kafka commitId : 809be928f1ae004e (org.apache.kafka.common.utils.AppInfoParser)
[2023-09-24 06:59:18,875] INFO [KafkaServer id=1] started (kafka.server.KafkaServer) 代表启动成功
进入zookeeper检查数据
#创建topic #--partitions 3:分区为3个: #--replication-factor 1:指定副本数为1个,指定3个副本的空间占用率会非常高 #--topic magedu:指定topic名称 公司里面一般是开发写的程序进行创建topic,分几个区是开发决定的 #在任意节点执行,创建分区为3个--partitions 3 ,副本数为1个replication-factor 1,指定topic名称为m44 /tools/kafka/bin/kafka-topics.sh --create --zookeeper 10.0.0.70:2181,10.0.0.72:2181,10.0.0.73:2181 --partitions 3 --replication-factor 1 --topic m44 root@zk1:/tools# /tools/kafka/bin/kafka-topics.sh --create --zookeeper 10.0.0.70:2181,10.0.0.72:2181,10.0.0.73:2181 --partitions 3 --replication-factor 1 --topic m44 Created topic "m44". #节点检查 root@zk1:/tools# ls -l /data/kafka/ total 16 -rw-r--r-- 1 root root 0 Sep 24 06:59 cleaner-offset-checkpoint -rw-r--r-- 1 root root 4 Sep 24 07:08 log-start-offset-checkpoint drwxr-xr-x 2 root root 141 Sep 24 07:07 m44-2 -rw-r--r-- 1 root root 54 Sep 24 06:59 meta.properties -rw-r--r-- 1 root root 12 Sep 24 07:08 recovery-point-offset-checkpoint -rw-r--r-- 1 root root 12 Sep 24 07:09 replication-offset-checkpoint root@zk2:/tools# ls -l /data/kafka/ total 16 -rw-r--r-- 1 root root 0 Sep 24 06:59 cleaner-offset-checkpoint -rw-r--r-- 1 root root 4 Sep 24 07:09 log-start-offset-checkpoint drwxr-xr-x 2 root root 141 Sep 24 07:07 m44-0 -rw-r--r-- 1 root root 54 Sep 24 06:59 meta.properties -rw-r--r-- 1 root root 12 Sep 24 07:09 recovery-point-offset-checkpoint -rw-r--r-- 1 root root 12 Sep 24 07:09 replication-offset-checkpoint root@zk3:/tools# ls -l /data/kafka/ total 16 -rw-r--r-- 1 root root 0 Sep 24 06:59 cleaner-offset-checkpoint -rw-r--r-- 1 root root 4 Sep 24 07:09 log-start-offset-checkpoint drwxr-xr-x 2 root root 141 Sep 24 07:07 m44-1 -rw-r--r-- 1 root root 54 Sep 24 06:59 meta.properties -rw-r--r-- 1 root root 12 Sep 24 07:09 recovery-point-offset-checkpoint -rw-r--r-- 1 root root 12 Sep 24 07:09 replication-offset-checkpoint
#创建3分区3副本的,每个分区3个副本 root@zk2:/tools# /tools/kafka/bin/kafka-topics.sh --create --zookeeper 10.0.0.70:2181,10.0.0.72:2181,10.0.0.73:2181 --partitions 3 --replication-factor 3 --topic m45 Created topic "m45". 省略............. #节点 root@zk1:/tools# ll /data/kafka/ total 16 drwxr-xr-x 6 root root 239 Sep 24 07:11 ./ drwxr-xr-x 3 root root 19 Sep 24 06:57 ../ -rw-r--r-- 1 root root 0 Sep 24 06:59 cleaner-offset-checkpoint -rw-r--r-- 1 root root 0 Sep 24 06:59 .lock -rw-r--r-- 1 root root 4 Sep 24 07:11 log-start-offset-checkpoint drwxr-xr-x 2 root root 141 Sep 24 07:07 m44-2/ drwxr-xr-x 2 root root 141 Sep 24 07:11 m45-0/ drwxr-xr-x 2 root root 141 Sep 24 07:11 m45-1/ drwxr-xr-x 2 root root 141 Sep 24 07:11 m45-2/ -rw-r--r-- 1 root root 54 Sep 24 06:59 meta.properties -rw-r--r-- 1 root root 36 Sep 24 07:11 recovery-point-offset-checkpoint -rw-r--r-- 1 root root 36 Sep 24 07:11 replication-offset-checkpoint root@zk2:/tools# ll /data/kafka/ total 16 drwxr-xr-x 6 root root 239 Sep 24 07:11 ./ drwxr-xr-x 3 root root 19 Sep 24 06:57 ../ -rw-r--r-- 1 root root 0 Sep 24 06:59 cleaner-offset-checkpoint -rw-r--r-- 1 root root 0 Sep 24 06:59 .lock -rw-r--r-- 1 root root 4 Sep 24 07:11 log-start-offset-checkpoint drwxr-xr-x 2 root root 141 Sep 24 07:07 m44-0/ drwxr-xr-x 2 root root 141 Sep 24 07:11 m45-0/ drwxr-xr-x 2 root root 141 Sep 24 07:11 m45-1/ drwxr-xr-x 2 root root 141 Sep 24 07:11 m45-2/ -rw-r--r-- 1 root root 54 Sep 24 06:59 meta.properties -rw-r--r-- 1 root root 36 Sep 24 07:11 recovery-point-offset-checkpoint -rw-r--r-- 1 root root 36 Sep 24 07:11 replication-offset-checkpoint root@zk3:/tools# ll /data/kafka/ total 16 drwxr-xr-x 6 root root 239 Sep 24 07:12 ./ drwxr-xr-x 3 root root 19 Sep 24 06:57 ../ -rw-r--r-- 1 root root 0 Sep 24 06:59 cleaner-offset-checkpoint -rw-r--r-- 1 root root 0 Sep 24 06:59 .lock -rw-r--r-- 1 root root 4 Sep 24 07:11 log-start-offset-checkpoint drwxr-xr-x 2 root root 141 Sep 24 07:07 m44-1/ drwxr-xr-x 2 root root 141 Sep 24 07:11 m45-0/ drwxr-xr-x 2 root root 141 Sep 24 07:11 m45-1/ drwxr-xr-x 2 root root 141 Sep 24 07:11 m45-2/ -rw-r--r-- 1 root root 54 Sep 24 06:59 meta.properties -rw-r--r-- 1 root root 36 Sep 24 07:11 recovery-point-offset-checkpoint -rw-r--r-- 1 root root 36 Sep 24 07:12 replication-offset-checkpoint #查看topic root@zk3:/tools# /tools/kafka/bin/kafka-topics.sh --describe --zookeeper 10.0.0.70:2181 --topic m44 Topic:m44 PartitionCount:3 ReplicationFactor:1 Configs: Topic: m44 Partition: 0 Leader: 2 Replicas: 2 Isr: 2 Topic: m44 Partition: 1 Leader: 3 Replicas: 3 Isr: 3 Topic: m44 Partition: 2 Leader: 1 Replicas: 1 Isr: 1 root@zk2:/tools# /tools/kafka/bin/kafka-topics.sh --describe --zookeeper 10.0.0.70:2181 --topic m45 Topic:m45 PartitionCount:3 ReplicationFactor:3 Configs: Topic: m45 Partition: 0 Leader: 1 Replicas: 1,2,3 Isr: 1,2,3 Topic: m45 Partition: 1 Leader: 2 Replicas: 2,3,1 Isr: 2,3,1 Topic: m45 Partition: 2 Leader: 3 Replicas: 3,1,2 Isr: 3,1,2 Topic: m45(Topic名称) Partition: 0(分区) Leader: 1(分区的leader所在的kafka节点id) Replicas: 1,2,3(副本数量和存放的位置) Isr: 1,2,3 Topic: m45(Topic名称) Partition: 1(分区) Leader: 2(分区的leader所在的kafka节点id) Replicas: 2,3,1(副本数量和存放的位置) Isr: 2,3,1 Topic: m45(Topic名称) Partition: 2(分区) Leader: 3(分区的leader所在的kafka节点id) Replicas: 3,1,2(副本数量和存放的位置) Isr: 3,1,2 Isr: 1,2,3代表处于同步状态,处于同步状态代表可以参与选举为leader,如果leader挂了就从这里的分区选取leader继续对外提供读写 #查看所有的topic root@zk2:/tools# /tools/kafka/bin/kafka-topics.sh --list --zookeeper 10.0.0.70:2181 m44 m45 #写入消息 root@zk2:/tools# /tools/kafka/bin/kafka-console-producer.sh --broker-list 10.0.0.70:9092,10.0.0.72:9092,10.0.0.73:9092 --topic m44 test1 test2 >>>test1 >test2 >test3 >mest > #命令行获取消息消费 #测试发送消息 root@zk2:/tools# /tools/kafka/bin/kafka-console-producer.sh --broker-list 10.0.0.70:9092,10.0.0.72:9092,10.0.0.73:9092 --topic m44 >test >tesr1 >111 #测试获取消息 /tools/kafka/bin/kafka-console-consumer.sh --topic m44 --bootstrap-server 10.0.0.72:9092 --from-beginning 111 test2 test3 jkj tesr1 test1 test2 kk test #删除之前m44topic之前 root@zk3:/tools# /tools/kafka/bin/kafka-topics.sh --list --zookeeper 10.0.0.70:2181 __consumer_offsets m44 m45 #删除m44的topic root@zk3:/tools# /tools/kafka/bin/kafka-topics.sh --delete --zookeeper 10.0.0.70:2181 --topic m44 Topic m44 is marked for deletion. Note: This will have no impact if delete.topic.enable is not set to true. [2023-09-24 07:33:42,195] INFO [GroupCoordinator 3]: Removed 0 offsets associated with deleted partitions: m44-1, m44-2, m44-0. (kafka.coordinator.group.GroupCoordinator) [2023-09-24 07:33:42,244] INFO [ReplicaFetcherManager on broker 3] Removed fetcher for partitions Set() (kafka.server.ReplicaFetcherManager) [2023-09-24 07:33:42,244] INFO [ReplicaAlterLogDirsManager on broker 3] Removed fetcher for partitions Set() (kafka.server.ReplicaAlterLogDirsManager) [2023-09-24 07:33:42,247] INFO [ReplicaFetcherManager on broker 3] Removed fetcher for partitions Set(m44-1) (kafka.server.ReplicaFetcherManager) [2023-09-24 07:33:42,247] INFO [ReplicaAlterLogDirsManager on broker 3] Removed fetcher for partitions Set(m44-1) (kafka.server.ReplicaAlterLogDirsManager) [2023-09-24 07:33:42,250] INFO [ReplicaFetcherManager on broker 3] Removed fetcher for partitions Set() (kafka.server.ReplicaFetcherManager) [2023-09-24 07:33:42,250] INFO [ReplicaAlterLogDirsManager on broker 3] Removed fetcher for partitions Set() (kafka.server.ReplicaAlterLogDirsManager) [2023-09-24 07:33:42,252] INFO [ReplicaFetcherManager on broker 3] Removed fetcher for partitions Set(m44-1) (kafka.server.ReplicaFetcherManager) [2023-09-24 07:33:42,252] INFO [ReplicaAlterLogDirsManager on broker 3] Removed fetcher for partitions Set(m44-1) (kafka.server.ReplicaAlterLogDirsManager) [2023-09-24 07:33:42,271] INFO Log for partition m44-1 is renamed to /data/kafka/m44-1.8ab418351dd3472798c291bcec908ae1-delete and is scheduled for deletion (kafka.log.LogManager) #删除之后检查 root@zk3:/tools# /tools/kafka/bin/kafka-topics.sh --list --zookeeper 10.0.0.70:2181 __consumer_offsets m45 kafka运维只需要关注监控
标签:24,07,Sep,--,kafka,集群,root,搭建 From: https://www.cnblogs.com/yeyouqing/p/17726891.html