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Jdk 1.8 ,如果没有安装 Java 环境的话,可以按照这篇文章进行安装(https://www.cnblogs.com/zs-notes/p/8535275.html)
安装 Zookeeper 环境
Kafka 的底层使用 Zookeeper 储存元数据,确保一致性,所以安装 Kafka 前需要先安装 Zookeeper,Kafka 的发行版自带了 Zookeeper ,可以直接使用脚本来启动,不过安装一个 Zookeeper 也不费劲
Zookeeper 单机搭建
Zookeeper 单机搭建比较简单,直接从 www.apache.org/dyn/closer.… 官网下载一个稳定版本的 Zookeeper ,这里我使用的是
3.4.10
,下载完成后,在 Linux 系统中的
/usr/local
目录下创建 zookeeper 文件夹,使用
xftp
工具(xftp 和 xshell 工具都可以在官网 www.netsarang.com/zh/xshell/ 申请免费的家庭版)把下载好的 zookeeper 压缩包放到 /usr/local/zookeeper 目录下。
如果下载的是一个 tar.gz 包的话,直接使用
tar -zxvf zookeeper-3.4.10.tar.gz
解压即可
如果下载的是 zip 包的话,还要检查一下 Linux 中是否有 unzip 工具,如果没有的话,使用
yum install unzip
安装 zip 解压工具,完成后使用
unzip zookeeper-3.4.10.zip
解压即可。
解压完成后,cd 到
/usr/local/zookeeper/zookeeper-3.4.10
,创建一个 data 文件夹,然后进入到 conf 文件夹下,使用
mv zoo_sample.cfg zoo.cfg
进行重命名操作
然后使用 vi 打开 zoo.cfg ,更改一下
dataDir = /usr/local/zookeeper/zookeeper-3.4.10/data
,保存。
进入bin目录,启动服务输入命令
./zkServer.sh start
输出下面内容表示搭建成功
关闭服务输入命令,
./zkServer.sh stop
使用
./zkServer.sh status
可以查看状态信息。
Zookeeper 集群搭建
准备条件
准备条件:需要三个服务器,这里我使用了CentOS7 并安装了三个虚拟机,并为各自的虚拟机分配了
1GB
的内存,在每个
/usr/local/
下面新建 zookeeper 文件夹,把 zookeeper 的压缩包挪过来,解压,完成后会有 zookeeper-3.4.10 文件夹,进入到文件夹,新建两个文件夹,分别是
data
和
log
文件夹
注:上一节单机搭建中已经创建了一个data 文件夹,就不需要重新创建了,直接新建一个 log 文件夹,对另外两个新增的服务需要新建这两个文件夹。
设置集群
新建完成后,需要编辑 conf/zoo.cfg 文件,三个文件的内容如下
tickTime=2000
initLimit=10
syncLimit=5
dataDir=/usr/local/zookeeper/zookeeper-3.4.10/data
dataLogDir=/usr/local/zookeeper/zookeeper-3.4.10/log
clientPort=12181
server.1=192.168.1.7:12888:13888
server.2=192.168.1.8:12888:13888
server.3=192.168.1.9:12888:13888
server.1 中的这个 1 表示的是服务器的标识也可以是其他数字,表示这是第几号服务器,这个标识要和下面我们配置的
myid
的标识一致可以。
192.168.1.7:12888:13888
为集群中的 ip 地址,第一个端口表示的是 master 与 slave 之间的通信接口,默认是 2888,第二个端口是leader选举的端口,集群刚启动的时候选举或者leader挂掉之后进行新的选举的端口,默认是 3888
现在对上面的配置文件进行解释
tickTime
: 这个时间是作为 Zookeeper 服务器之间或客户端与服务器之间
维持心跳
的时间间隔,也就是每个 tickTime 时间就会发送一个心跳。
initLimit
:这个配置项是用来配置 Zookeeper 接受客户端(这里所说的客户端不是用户连接 Zookeeper 服务器的客户端,而是 Zookeeper 服务器集群中连接到 Leader 的 Follower 服务器)初始化连接时最长能忍受多少个心跳时间间隔数。当已经超过 5个心跳的时间(也就是 tickTime)长度后 Zookeeper 服务器还没有收到客户端的返回信息,那么表明这个客户端连接失败。总的时间长度就是 5*2000=10 秒
syncLimit
: 这个配置项标识 Leader 与Follower 之间发送消息,请求和应答时间长度,最长不能超过多少个 tickTime 的时间长度,总的时间长度就是5*2000=10秒
dataDir
: 快照日志的存储路径
dataLogDir
: 事务日志的存储路径,如果不配置这个那么事务日志会默认存储到dataDir指定的目录,这样会严重影响zk的性能,当zk吞吐量较大的时候,产生的事务日志、快照日志太多
clientPort
: 这个端口就是客户端连接 Zookeeper 服务器的端口,Zookeeper 会监听这个端口,接受客户端的访问请求。
创建 myid 文件
在了解完其配置文件后,现在来创建每个集群节点的 myid ,我们上面说过,这个 myid 就是
server.1
的这个 1 ,类似的,需要为集群中的每个服务都指定标识,使用
echo
命令进行创建
# server.1
echo "1" > /usr/local/zookeeper/zookeeper-3.4.10/data/myid
# server.2
echo "2" > /usr/local/zookeeper/zookeeper-3.4.10/data/myid
# server.3
echo "3" > /usr/local/zookeeper/zookeeper-3.4.10/data/myid
启动服务并测试
配置完成,为每个 zk 服务启动并测试,我在 windows 电脑的测试结果如下
启动服务(每台都需要执行)
cd /usr/local/zookeeper/zookeeper-3.4.10/bin
./zkServer.sh start
检查服务状态
使用
./zkServer.sh status
命令检查服务状态
192.168.1.7 — follower
192.168.1.8 — leader
192.168.1.9 — follower
zk集群一般只有一个leader,多个follower,主一般是相应客户端的读写请求,而从主同步数据,当主挂掉之后就会从follower里投票选举一个leader出来。
Kafka 集群搭建
准备条件
- 搭建好的 Zookeeper 集群
- Kafka 压缩包
在
/usr/local
下新建
kafka
文件夹,然后把下载完成的 tar.gz 包移到 /usr/local/kafka 目录下,使用
tar -zxvf 压缩包
进行解压,解压完成后,进入到 kafka_2.12-2.3.0 目录下,新建 log 文件夹,进入到 config 目录下
我们可以看到有很多 properties 配置文件,这里主要关注
server.properties
这个文件即可。
kafka 启动方式有两种,一种是使用 kafka 自带的 zookeeper 配置文件来启动(可以按照官网来进行启动,并使用单个服务多个节点来模拟集群http://kafka.apache.org/quickstart#quickstart_multibroker),一种是通过使用独立的zk集群来启动,这里推荐使用第二种方式,使用 zk 集群来启动
修改配置项
需要为
每个服务
都修改一下配置项,也就是
server.properties
, 需要更新和添加的内容有
broker.id=0 //初始是0,每个 server 的broker.id 都应该设置为不一样的,就和 myid 一样 我的三个服务分别设置的是 1,2,3
log.dirs=/usr/local/kafka/kafka_2.12-2.3.0/log
#在log.retention.hours=168 下面新增下面三项
message.max.byte=5242880
default.replication.factor=2
replica.fetch.max.bytes=5242880
#设置zookeeper的连接端口
zookeeper.connect=192.168.1.7:2181,192.168.1.8:2181,192.168.1.9:2181
配置项的含义
broker.id=0 #当前机器在集群中的唯一标识,和zookeeper的myid性质一样
port=9092 #当前kafka对外提供服务的端口默认是9092
host.name=192.168.1.7 #这个参数默认是关闭的,在0.8.1有个bug,DNS解析问题,失败率的问题。
num.network.threads=3 #这个是borker进行网络处理的线程数
num.io.threads=8 #这个是borker进行I/O处理的线程数
log.dirs=/usr/local/kafka/kafka_2.12-2.3.0/log #消息存放的目录,这个目录可以配置为“,”逗号分割的表达式,上面的num.io.threads要大于这个目录的个数这个目录,如果配置多个目录,新创建的topic他把消息持久化的地方是,当前以逗号分割的目录中,那个分区数最少就放那一个
socket.send.buffer.bytes=102400 #发送缓冲区buffer大小,数据不是一下子就发送的,先回存储到缓冲区了到达一定的大小后在发送,能提高性能
socket.receive.buffer.bytes=102400 #kafka接收缓冲区大小,当数据到达一定大小后在序列化到磁盘
socket.request.max.bytes=104857600 #这个参数是向kafka请求消息或者向kafka发送消息的请请求的最大数,这个值不能超过java的堆栈大小
num.partitions=1 #默认的分区数,一个topic默认1个分区数
log.retention.hours=168 #默认消息的最大持久化时间,168小时,7天
message.max.byte=5242880 #消息保存的最大值5M
default.replication.factor=2 #kafka保存消息的副本数,如果一个副本失效了,另一个还可以继续提供服务
replica.fetch.max.bytes=5242880 #取消息的最大直接数
log.segment.bytes=1073741824 #这个参数是:因为kafka的消息是以追加的形式落地到文件,当超过这个值的时候,kafka会新起一个文件
log.retention.check.interval.ms=300000 #每隔300000毫秒去检查上面配置的log失效时间(log.retention.hours=168 ),到目录查看是否有过期的消息如果有,删除
log.cleaner.enable=false #是否启用log压缩,一般不用启用,启用的话可以提高性能
zookeeper.connect=192.168.1.7:2181,192.168.1.8:2181,192.168.1.9:2181 #设置zookeeper的连接端口
启动 Kafka 集群并测试
- 启动服务,进入到
/usr/local/kafka/kafka_2.12-2.3.0/bin
目录下
# 启动后台进程
./kafka-server-start.sh -daemon ../config/server.properties
- 检查服务是否启动
# 执行命令 jps
6201 QuorumPeerMain
7035 Jps
6972 Kafka
- kafka 已经启动
- 创建 Topic 来验证是否创建成功
# cd .. 往回退一层 到 /usr/local/kafka/kafka_2.12-2.3.0 目录下
bin/kafka-topics.sh --create --zookeeper 192.168.1.7:2181 --replication-factor 2 --partitions 1 --topic cxuan
对上面的解释
–replication-factor 2 复制两份
–partitions 1 创建1个分区
–topic 创建主题
查看我们的主题是否出创建成功
bin/kafka-topics.sh --list --zookeeper 192.168.1.7:2181
启动一个服务就能把集群启动起来
在一台机器上创建一个发布者
# 创建一个broker,发布者
./kafka-console-producer.sh --broker-list 192.168.1.7:9092 --topic cxuantopic
在一台服务器上创建一个订阅者
# 创建一个consumer, 消费者
bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server 192.168.1.7:9092 --topic cxuantopic --from-beginning
注意:这里使用 --zookeeper 的话可能出现
zookeeper is not a recognized option
的错误,这是因为 kafka 版本太高,需要使用
--bootstrap-server
指令
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