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Kafka

2023-08-23 10:47:25   0  举报

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AI智能生成

Kafa详细讲解:组成、工作流程及原理、可靠性保证（ack确认机制、重复消费问题、顺序消费问题）

kafka

消息中间件

服务架构

作者其他创作

大纲/内容

可靠性保证

ack机制

topic中的partition收到生产者发送的消息后，broker会向生产者发送一个ack确认，如果收到则继续发送，没收到则重新发送。

acks=0：不等待broker返回ack接着执行下面逻辑。如果broker还没接收到消息就返回，此时broker宕机那么数据会丢失

acks=1（默认）：消息被leader副本接收到之后才算被成功发送。如果follower同步成功之前leader发生了故障，那么数据会丢失

acks=all：所有ISR列表的副本全部收到消息后，生产者收到broker的响应才算成功

重复消费

场景

消费者提交位移失败

消费者重复启动

重平衡（Rebalance）

消息重复发送

解决方案

使用消费者组（Consumer Group）

使用自动提交位移

使用唯一的消费者ID

幂等的消费逻辑

顺序消费

分区顺序

消费者组

顺序保证

工作流程

生产者发送消息

第一步、生产者配置参数

第二步、拦截器

第三步、序列化器

第四步、分区器

● 如果ProducerRecord对象提供了分区号，使用提供的分区号 ● 如果没有提供分区号，提供了key，则使用key序列化后的值的hash值对分区数量取模 ● 如果没有提供分区号、key，采用轮询方式分配分区号（默认）

第五步、send()发送消息

第六步、获取发送消息响应

broker收发消息

分区机制（主题-分区-消息）

消息存储

消费者消费消息

第一步、配置消费者客户端参数

第二步、创建消费者实例并指定订阅的主题

第三步、拉取消息并消费

第四步、交消费offset

自动提交

手动提交

同步提交

异步提交

基础

分布式事件流平台。希望不仅仅是存储数据，还能够数据存储、数据分析、数据集成等功能。消息队列（把数据从一方发给另一方），消息生产好了但是消费方不一定准备好了（读写不一致），就需要一个中间商来存储信息，kafka就是中间商

架构图

名词解释

Producer

消息生产者，向broker发送消息，也称为发布者

comsumer

读取消息的客户端

consumer group

一个consumer group由多个consumer组成，消费者组可以消费某个分区中的所有消息，消费的消息不会立马被删除。也称为订阅者

Topic

逻辑上的区分，通过topic将消息进行分类，不同topic会被订阅该topic的消费者消费

发送和订阅都必须指定topic

特点：topic的一个分区只能被consumer group的一个consumer消费；同一条消息可以被多个消费者组消费，但同一个分区只能被某个消费者组中的一个消费者消费。

问题：topic消息非常多，消息会被保存在log日志文件中，文件过大

解决：分区

partition

将一个topic中的消息分区来存储，有序序列，真正存放消息的消息队列

①、分区中的数据存储在哪儿？
每个partition都有一个commit log文件

②、为什么要分区（好处）存储？
如果commitlog文件很大的话可能导致一台服务器无法承担所有的数据量，机器无法存储，分区之后可以把不同的分区放在不同的机器上，相当于是分布式存储
每个消费者并行消费
提高可用性，增加若干副本

Leader、Follower

每个分区都可以设置自己对应的副本（replication-factor参数），有一个主副本（leader）、多个从副本（follower）

职责

● leader：处理读写请求，负责当前分区的数据读写
● follower：同步数据，保持数据一致性

为什么要设置多副本？

单一职责。leader负责和生产消费者交互，follower负责副本拷贝，副本是为了保证消息存储安全性，当其中一个leader挂掉，则会从follower中选举出新的leader，提高了容灾能力，但是副本也会占用存储空间

offset

分区中的每条消息都有唯一的编号，用来唯一标识这一条message

ISR

动态集合，保存正在同步的副本集，是与leader同步的副本。如果某个副本不能正常同步数据或落后的数据比较多，会从副本集中把节点中剔除，当追赶上来了在重新加入。kafka默认的follower副本能够落后leader副本的最长时间间隔是10S