Kafka的应用

kafka offset 的存储

老的方式:

  • 小于 0.9版本 存在 zookeeper

  • 大于 0.9版本 kafka本身,需要做第一次消费,kafka会在内部维护一个__comsumer_offset 的topic

因为kafka设计的时候向下兼容,高版本的client api适配了低版本。
/consumers/[group_id]/offsets/[topic]/[broker_id-partition_id] -> offset_counter_value

新的方式:

1、offset存放的位置取决group的hash值;

  • Utils.abs(grupId.hashCode) % numPattitions

  • 50 offsets.topic.num.partionts

test-group hashcode

kafka的持久化

Kafka数据可靠性与一致性解析

1.Partition Recovery机制

每个Partition会在磁盘记录一个RecoveryPoint, 记录已经flush到磁盘的最大offset。当broker fail 重启时,会进行loadLogs。 首先会读取该Partition的RecoveryPoint,找到包含RecoveryPoint的segment及以后的segment,这些segment就是可能没有完全flush到磁盘segments。然后调用segment的recover,重新读取各个segment的msg,并重建索引。

优点

  • 以segment为单位管理Partition数据,方便数据生命周期的管理,删除过期数据更简单

  • 在程序崩溃重启时,加快recovery速度,只需恢复未完全flush到磁盘的segment

  • 通过index中offset与物理偏移映射,用二分查找能快速定位msg,并且通过分多个Segment,每个index文件很小,查找速度更快。

2.Partition Replica同步机制

  • Partition的多个replica中一个为Leader,其余为follower

  • Producer只与Leader交互,把数据写入到Leader中

  • Followers从Leader中拉取数据进行数据同步

  • Consumer只从Leader拉取数据

ISR:所有不落后的replica集合, 不落后有两层含义:距离上次FetchRequest的时间不大于某一个值或落后的消息数不大于某一个值, Leader失败后会从ISR中选取一个Follower做Leader

3.数据可靠性保证

当Producer向Leader发送数据时,可以通过acks参数设置数据可靠性的级别

  • 0:不论写入是否成功,server不需要给Producer发送Response,如果发生异常,server会终止连接,触发Producer更新meta数据;

  • 1:Leader写入成功后即发送Response,此种情况如果Leader fail,会丢失数据

  • -1或者all:等待所有ISR接收到消息后再给Producer发送Response,这是最强保证

仅设置acks=-1也不能保证数据不丢失,当Isr列表中只有Leader时,同样有可能造成数据丢失。

要保证数据不丢除了设置acks=-1, 还要保证ISR的大小大于等于2,具体参数设置:

  1. request.required.acks:设置为-1 等待所有ISR列表中的Replica接收到消息后才算写成功;

  2. min.insync.replicas: 设置为大于等于2,保证ISR中至少有两个Replica Producer要在吞吐率和数据可靠性之间做一个权衡

4.数据一致性保证

一致性定义:若某条消息对Consumer可见,那么即使Leader宕机了,在新Leader上数据依然可以被读到

  • HighWaterMark简称HW: Partition的高水位,取一个partition对应的ISR中最小的LEO作为HW,消费者最多只能消费到HW所在的位置,另外每个replica都有highWatermark,leader和follower各自负责更新自己的highWatermark状态,highWatermark <= leader. LogEndOffset

  • 对于Leader新写入的msg,Consumer不能立刻消费,Leader会等待该消息被所有ISR中的replica同步后,更新HW,此时该消息才能被Consumer消费,即Consumer最多只能消费到HW位置

这样就保证了如果Leader Broker失效,该消息仍然可以从新选举的Leader中获取。对于来自内部Broker的读取请求,没有HW的限制。同时,Follower也会维护一份自己的HW,Folloer.HW =min(Leader.HW, Follower.offset)

posted @ 2022-09-22 00:40  snail灬  阅读(52)  评论(0编辑  收藏  举报