使用EMR-Flume同步Kafka数据到HDFS
1. 背景
Flume是一个分布式、可靠和高效的数据汇聚系统，其source、channel和sink的结构设计，不仅实现了数据生产者与消费者的解耦，还提供了数据缓冲的功能。Flume支持多种source、channel和sink，也可以实现自定义source、channel和sink并以插件的方式加入Flume中。同时，Flume也支持数据处理、负载均衡、failover和数据高可靠等高级特性。E-MapReduce从3.19.0版本开始，提供了EMR-Flume集群管理、gateway扩展等多种特性方便Flume的使用。
一个比较通用的使用场景是使用Flume将Kafka的数据按照时间分区同步至HDFS，进行实时的流式分析，或者使用Hive等工具进行离线的统计。下面就详细的介绍使用Flume同步Kafka的数据到HDFS。
2.准备工作
创建Kafka集群并创建topic test，详细步骤参考Kafka快速入门。
创建Hadoop集群，在可选软件中选择Flume，详细步骤参考创建集群。
3. Flume配置
首先对agent和绑定关系进行如下配置
| agent.sources | source |
|---|---|
| agent.sinks | sink |
| agent.channels | channel |
| agent.sources.source1.channels | channel |
| agent.sinks.k1.channel | channel |
3.1 Kafka source
因为写入HDFS的数据是按照时间分区的，如果在HDFS sink中配置useLocalTimeStamp将写入HDFS的时间作为分区时间，在Flume有数据滞后时，会将数据写入错误的分区。默认的，Kafka Source会在接收数据时将系统时间写入header中，可以使用该时间作为分区时间。Kafka source配置如下
| agent.sources.source.type | org.apache.flume.source.kafka.KafkaSource |
|---|---|
| agent.sources.source.batchSize | 5000 |
| agent.sources.source.kafka.bootstrap.servers | ip:port |
| agent.sources.source.kafka.topics | test |
| agent.sources.source.kafka.consumer.group.id | test-group |
其中，agent.sources.source.kafka.bootstrap.servers为Kafka broker的地址，根据实际配置。
在实际使用中，Kafka topic的数据量可能很大，超过一个Flume agent的负载，可以启动多个agent，使用相同的consumer group id来共同消费同一个topic的数据；同时，如果其中一个agent失败，其他agent也会继续消费topic的数据，达到容灾的效果。
3.2 channel
根据实际情况，需要在性能和可靠性做权衡。比如相比file channel，memory channel性能更高，但是在agent停止后channel中的数据会丢失；file channel虽然性能不如memory channel，但是持久化在磁盘的数据可以在agent停止后保证数据不丢失。此处使用file channel做说明
| agent.channels.channel.transactionCapacity | 51200 |
|---|---|
| agent.channels.channel.checkpointDir | /mnt/disk1/flume/file-channel/checkpoint |
| agent.channels.channel.dataDirs | /mnt/disk1/flume/file-channel/data |
| agent.channels.channel.capacity | 51200 |
3.3 HDFS sink
将数据以时间为分区写入HDFS。考虑到配合Hive进行查询，可以在路径中添加列名。例如添加datetime和hour列，如下所示
| agent.sinks.sink.hdfs.path | /tmp/flume-data/datetime=%y%m%d/hour=%H |
|---|---|
| agent.sinks.sink.hdfs.fileType | DataStream |
| agent.sinks.sink.hdfs.rollSize | 0 |
| agent.sinks.sink.hdfs.rollCount | 0 |
| agent.sinks.sink.hdfs.rollInterval | 3600 |
| agent.sinks.sink.hdfs.batchSize | 51200 |
| agent.sinks.sink.hdfs.round | true |
| agent.sinks.sink.hdfs.roundValue | 60 |
| agent.sinks.sink.hdfs.roundUnit | minute |
其中，batchSize的设置需要在发送效率和延迟中做出选择，设置过大会数据滞后，设置过小会影响HDFS的吞吐。
为防止生成过多小文件，此处按照时间(1小时)来生成文件，也可根据实际情况根据event数或者文件大小来生成文件。
4.运行Flume agent
参考Flume使用说明
成功运行agent之后，可以查看HDFS中存储的数据。如下图所示查看2019年4月9日20点的数据
5.load balance
为了保证下游sink的可靠性，可以配置多个sink并使用相同的load balance sink组。这样，在其中一个sink失败时，其他sink可以从channel拉取数据并sink到HDFS中。如下设置了两个avro sink同属于一个sink组load-balancer-sink-group。
| agent.sinks | avro-sink-1 avro-sink-2 |
|---|---|
| agent.sinkgroups | load-balancer-sink-group |
| agent.sinkgroups.load-balancer-sink-group.sinks | avro-sink-1 avro-sink-2 |
| agent.sinkgroups.load-balancer-sink-group.processor.type | load_balance |
| agent.sinkgroups.load-balancer-sink-group.processor.selector | random |
| agent.sinks.avro-sink-1.type | avro |
| agent.sinks.avro-sink-1.hostname | emr-worker-1 |
| agent.sinks.avro-sink-1.port | 19999 |
| agent.sinks.avro-sink-2.type | avro |
| agent.sinks.avro-sink-2.hostname | emr-worker-2 |
| agent.sinks.avro-sink-2.port | 19999 |
使用sink组替代2.3 HDFS sink 中介绍的配置后，需要在emr-worker-1和emr-worker-2两个节点配置source为avro，sink为HDFS的Flume agent。如下所示
| agent.sinks.sink.hdfs.path | /tmp/flume-data/datetime=%y%m%d/hour=%H |
|---|---|
| agent.sinks.sink.hdfs.fileType | DataStream |
| agent.sinks.sink.hdfs.rollSize | 0 |
| agent.sinks.sink.hdfs.rollCount | 0 |
| agent.sinks.sink.hdfs.rollInterval | 3600 |
| agent.sinks.sink.hdfs.batchSize | 51200 |
| agent.sources.source.bind | 0.0.0.0 |
| agent.sources.source.port | 19999 |
| agent.channels.channel.transactionCapacity | 51200 |
| agent.channels.channel.dataDirs | /mnt/disk1/flume/file-channel/data |
| agent.channels.channel.checkpointDir | /mnt/disk1/flume/file-channel/checkpoint |
| agent.channels.channel.capacity | 51200 |
| agent.sinks.sink.type | hdfs |
| agent.channels.channel.type | file |
| agent.sources.source.type | avro |
