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TUhjnbcbe - 2024/2/25 9:46:00

什么是Kafka

Kafka是一个分布式流式平台,它有三个关键能力

订阅发布记录流,它类似于企业中的消息队列或企业消息传递系统

以容错的方式存储记录流

实时记录流

Kafka的应用

作为消息系统

作为存储系统

作为流处理器

Kafka可以建立流数据管道,可靠性的在系统或应用之间获取数据。

建立流式应用传输和响应数据。

Kafka作为消息系统

Kafka作为消息系统,它有三个基本组件

Producer:发布消息的客户端

Broker:一个从生产者接受并存储消息的客户端

Consumer:消费者从Broker中读取消息

在大型系统中,会需要和很多子系统做交互,也需要消息传递,在诸如此类系统中,你会找到源系统(消息发送方)和目的系统(消息接收方)。为了在这样的消息系统中传输数据,你需要有合适的数据管道

这种数据的交互看起来就很混乱,如果我们使用消息传递系统,那么系统就会变得更加简单和整洁

Kafka运行在一个或多个数据中心的服务器上作为集群运行

Kafka集群存储消息记录的目录被称为topics

每一条消息记录包含三个要素:键(key)、值(value)、时间戳(Timestamp)

核心API

Kafka有四个核心API,它们分别是

ProducerAPI,它允许应用程序向一个或多个topics上发送消息记录

ConsumerAPI,允许应用程序订阅一个或多个topics并处理为其生成的记录流

StreamsAPI,它允许应用程序作为流处理器,从一个或多个主题中消费输入流并为其生成输出流,有效的将输入流转换为输出流。

ConnectorAPI,它允许构建和运行将Kafka主题连接到现有应用程序或数据系统的可用生产者和消费者。例如,关系数据库的连接器可能会捕获对表的所有更改

Kafka基本概念

Kafka作为一个高度可扩展可容错的消息系统,它有很多基本概念,下面就来认识一下这些Kafka专属的概念

topic

Topic被称为主题,在kafka中,使用一个类别属性来划分消息的所属类,划分消息的这个类称为topic。topic相当于消息的分配标签,是一个逻辑概念。主题好比是数据库的表,或者文件系统中的文件夹。

partition

partition译为分区,topic中的消息被分割为一个或多个的partition,它是一个物理概念,对应到系统上的就是一个或若干个目录,一个分区就是一个提交日志。消息以追加的形式写入分区,先后以顺序的方式读取。

注意:由于一个主题包含无数个分区,因此无法保证在整个topic中有序,但是单个Partition分区可以保证有序。消息被迫加写入每个分区的尾部。Kafka通过分区来实现数据冗余和伸缩性

分区可以分布在不同的服务器上,也就是说,一个主题可以跨越多个服务器,以此来提供比单个服务器更强大的性能。

segment

Segment被译为段,将Partition进一步细分为若干个segment,每个segment文件的大小相等。

broker

Kafka集群包含一个或多个服务器,每个Kafka中服务器被称为broker。broker接收来自生产者的消息,为消息设置偏移量,并提交消息到磁盘保存。broker为消费者提供服务,对读取分区的请求作出响应,返回已经提交到磁盘上的消息。

broker是集群的组成部分,每个集群中都会有一个broker同时充当了集群控制器(Leader)的角色,它是由集群中的活跃成员选举出来的。每个集群中的成员都有可能充当Leader,Leader负责管理工作,包括将分区分配给broker和监控broker。集群中,一个分区从属于一个Leader,但是一个分区可以分配给多个broker(非Leader),这时候会发生分区复制。这种复制的机制为分区提供了消息冗余,如果一个broker失效,那么其他活跃用户会重新选举一个Leader接管。

producer

生产者,即消息的发布者,其会将某topic的消息发布到相应的partition中。生产者在默认情况下把消息均衡地分布到主题的所有分区上,而并不关心特定消息会被写到哪个分区。不过,在某些情况下,生产者会把消息直接写到指定的分区。

consumer

消费者,即消息的使用者,一个消费者可以消费多个topic的消息,对于某一个topic的消息,其只会消费同一个partition中的消息

在了解完Kafka的基本概念之后,我们通过搭建Kafka集群来进一步深刻认识一下Kafka。

确保安装环境安装Java环境

在安装Kafka之前,先确保Linux环境上是否有Java环境,使用java-version命令查看Java版本,推荐使用Jdk1.8,如果没有安装Java环境的话,可以按照这篇文章进行安装(

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