kafka基础知识
kafka是一个分布式、支持分区的(partition)、多副本的(replica),基于zookeeper协调的分布式消息系统,它的最大的特性就是可以实时的处理大量数据以满足各种需求场景:比如基于hadoop的批处理系统、低延迟的实时系统、storm/Spark流式处理引擎,web/nginx日志、访问日志,消息服务等等,用scala语言编写,Linkedin于2010年贡献给了Apache基金会并成为顶级开源项目。
结构特点:
- 分布式
- 支持分区(partition)
- 多副本
- 基于zk协调
- 开源
kafka特性
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高吞吐量、低延迟:kafka每秒可以处理几十万条消息,它的延迟最低只有几毫秒,每个topic可以分多个partition, consumer group 对partition进行consume操作。
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可扩展性:kafka集群支持热扩展。
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持久性、可靠性:消息被持久化到本地磁盘,并且支持数据备份防止数据丢失。
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容错性:允许集群中节点失败(若副本数量为n,则允许n-1个节点失败)。
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高并发:支持数千个客户端同时读写。
应用场景
- hadoop批处理
- 低延迟的实时系统(用户跟踪)
- 流式处理,例storm
- 日志收集(web/nigix日志,访问日志等)
- 消息服务
kafka基础架构图
- Topic 可以有多个分区
- 消费者设计为消费者组。(一个分区中的数据只能被一个消费者组的一个消费者消费)
- 分区可以设置多个副本(不同的副本位于不同的节点【broker】)
详细架构图
成员介绍:
- 1)Producer :消息生产者,就是向kafka broker发消息的客户端;
- 2)Consumer :消息消费者,向kafka broker取消息的客户端;
- 3)Consumer Group (CG):消费者组,由多个consumer组成。消费者组内每个消费者负责消费不同分区的数据,一个分区只能由一个消费者消费;消费者组之间互不影响。所有的消费者都属于某个消费者组,即消费者组是逻辑上的一个订阅者。
- 4)Broker :一台kafka服务器就是一个broker。一个集群由多个broker组成。一个broker可以容纳多个topic。
- 5)Topic :可以理解为一个队列,生产者和消费者面向的都是一个topic;
- 6)Partition:为了实现扩展性,一个非常大的topic可以分布到多个broker(即服务器)上,一个topic可以分为多个partition,每个partition是一个有序的队列;
- 7)Replica:副本,为保证集群中的某个节点发生故障时,该节点上的partition数据不丢失,且kafka仍然能够继续工作,kafka提供了副本机制,一个topic的每个分区都有若干个副本,一个leader和若干个follower。
- 8)leader:每个分区多个副本的“主”,生产者发送数据的对象,以及消费者消费数据的对象都是leader。
- 9)follower:每个分区多个副本中的“从”,实时从leader中同步数据,保持和leader数据的同步。leader发生故障时,某个follower会成为新的follower。