一:kafka介绍
kafka(官网地址:http://kafka.apache.org)是一种高吞吐量的分布式发布订阅的消息队列系统,具有高性能和高吞吐率。
1.1 术语介绍
Broker
Kafka集群包含一个或多个服务器,这种服务器被称为broker
Topic
主题:每条发布到Kafka集群的消息都有一个类别,这个类别被称为Topic。(物理上不同Topic的消息分开存储,逻辑上一个Topic的消息虽然保存于一个或多个broker上但用户只需指定消息的Topic即可生产或消费数据而不必关心数据存于何处)
Partition
分区:Partition是物理上的概念,每个Topic包含一个或多个Partition.(一般为kafka节点数cpu的总核数)
Producer
生产者,负责发布消息到Kafka broker
Consumer
消费者:从Kafka broker读取消息的客户端。
Consumer Group
消费者组:每个Consumer属于一个特定的Consumer Group(可为每个Consumer指定group name,若不指定group name则属于默认的group)。
1.2 基本特性
可扩展性
在不需要下线的情况下进行扩容
数据流分区(partition)存储在多个机器上
高性能
单个broker就能服务上千客户端
单个broker每秒种读/写可达每秒几百兆字节
多个brokers组成的集群将达到非常强的吞吐能力
性能稳定,无论数据多大
Kafka在底层摒弃了Java堆缓存机制,采用了操作系统级别的页缓存,同时将随机写操作改为顺序写,再结合Zero-Copy的特性极大地改善了IO性能。
1.3 消息格式
一个topic对应一种消息格式,因此消息用topic分类
一个topic代表的消息有1个或者多个patition(s)组成
一个partition应该存放在一到多个server上,如果只有一个server,就没有冗余备份,是单机而不是集群;如果有多个server,一个server为leader(领导者),其他servers为followers(跟随者),leader需要接受读写请求,followers仅作冗余备份,leader出现故障,会自动选举一个follower作为leader,保证服务不中断;每个server都可能扮演一些partitions的leader和其它partitions的follower角色,这样整个集群就会达到负载均衡的效果
消息按顺序存放;消息顺序不可变;只能追加消息,不能插入;每个消息都有一个offset,用作消息ID, 在一个partition中唯一;offset有consumer保存和管理,因此读取顺序实际上是完全有consumer决定的,不一定是线性的;消息有超时日期,过期则删除
1.4 原理解析
producer创建一个topic时,可以指定该topic为几个partition(默认是1,配置num.partitions),然后会把partition分配到每个broker上,分配的算法是:a个broker,第b个partition分配到b%a的broker上,可以指定有每个partition有几分副本Replication,副本的分配策略为:第c个副本存储在第(b+c)%a的broker上。一个partition在每个broker上是一个文件夹,文件夹中文件的命名方式为:topic名称+有序序号。每个partition中文件是一个个的segment,segment file由.index和.log文件组成。两个文件的命名规则是,上一个segmentfile的最后一个offset。这样,可以快速的删除old文件。
producer往kafka里push数据,会自动的push到所有的分区上,消息是否push成功有几种情况:1,接收到partition的ack就算成功,2全部副本都写成功才算成功;数据可以存储多久,默认是两天;producer的数据会先存到缓存中,等大小或时间达到阈值时,flush到磁盘,consumer只能读到磁盘中的数据。
consumer从kafka里poll数据,poll到一定配置大小的数据放到内存中处理。每个group里的consumer共同消费全部的消息,不同group里的数据不能消费同样的数据,即每个group消费一组数据。
consumer的数量和partition的数量相等时消费的效率最高。这样,kafka可以横向的扩充broker数量和partitions;数据顺序写入磁盘;producer和consumer异步
二:环境搭建(windows)
Win10下kafka简单安装及使用
新手教程,老鸟忽略
使用具体参见http://kafka.apache.org/quickstart#quickstart_multibroker文档使用说明,如有问题欢迎交流。
kafka依赖于zookeeper,官网下载的kafka内置了zookeeper依赖。
1.进入kafka官网下载页面http://kafka.apache.org/downloads进行下载,选择二进制文件,再选择任意一个镜像文件下载。
下载成功后解压到本地文件夹D:Kafka下面
2.关键配置
只需关注bin目录和config目录
在kafka根目录下新建data和kafka-logs文件夹,后面要用到,作为kafka快照和日志的存储文件夹
进入到config目录,修改service.properties里面log.dirs路径未log.dirs=E:\Kafka\kafka_2.12-2.0.0\kafka-logs(注意:文件夹分割符一定要是”\”)
修改zookeeper.properties里面dataDir路径为dataDir=E:\Kafka\kafka_2.12-2.0.0\data
【service.properties】
【zookeeper.properties】
3.进行单机实例测试简单使用
windows使用的是路径E:Kafkakafka_2.12-2.0.0inwindows下批处理命令,如有问题,参见
步骤:
1)启动kafka内置的zookeeper
.inwindowszookeeper-server-start.bat .configzookeeper.properties
出现binding to port ...表示zookeeper启动成功,不关闭页面
2)kafka服务启动 ,成功不关闭页面
.inwindowskafka-server-start.bat .configserver.properties
3)创建topic测试主题kafka,成功不关闭页面
.inwindowskafka-topics.bat --create --zookeeper localhost:2181 --replication-factor 1 --partitions 1 --topic test
4)创建生产者产生消息,不关闭页面
.inwindowskafka-console-producer.bat --broker-list localhost:9092 --topic test
5)创建消费者接收消息,不关闭页面
.inwindowskafka-console-consumer.bat --bootstrap-server localhost:9092 --topic test --from-beginning