Kafka性能调优实战:同等资源配置性能提升20几倍的秘诀

简介: Kafka性能调优实战:同等资源配置性能提升20几倍的秘诀

1、抛出问题


笔者最近在折腾数据异构体系,在实现MySQL增量数据同步到MQ(Kafka、RocketMQ),本文的故事就从这里开始。


众所周知,为了提高写入端的并发性能,通常会采用多线程并发机制,提高写入端的性能,接下来基于MySQL增量同步到Kafka为例,阐述一下第一版的架构方案。

c0fd5bb24c03819bdd5b8919777aba69.png

真实的数据同步架构设计复杂性远比上面复杂,上图旨在阐述Kafka的使用特点:


为了提高性能,通常会引入多线程,故组内同事直接采用多线程,通过创建多个线程,每一个线程单独创建一个KafkaProducer对象,然后binlog解析器后,按照分区键进行负载均衡。


但发现,性能非常低下,为什么呢?该如何处理呢?


2、多线程在Kafka这里为啥不好使了


当发现性能比较慢,然后又按照 Kafka性能优化指南进行调优,对linger.ms,batch.size等参数进行调优,但发现毫无用处,这是为啥呢?


42763519b26264f4653465d695e8449f.png

Kafka的高吞吐率设计的核心要点之一是批处理,即kafka在消息发送端引入了一个双端队列,应用程序通过KafkaProducer的send方法时,会将消息先放入到双端队列,然后kafka使用一个异步线程从队列中成批发送消息。


为了确保sender线程能一次发送较多数据,kafka在客户端引入了一个参数linger.ms,默认为200ms,即小心进入到缓存区后不会立即被send线程发送,而是等待一定时间,这样能提高send线程的发送效率,提高吞吐率。


再回到上述到场景,将视角切换到单个线程,在单个线程内,应用方调用KafkaProducer后,消息会在缓存区中等待200ms,但由于是数据同步场景,消息发送使用的是同步发送,这样就会导致不管send线程等多久,永远只会有一条消息被发送,每条消息发送还要无缘无故的增加200ms的延迟,tps怎能上去?


第一个优化点:还是基于多线程发送,当多线程共同持有一个KafkaProducer对象,这样在同一时间会有更多数据到达KafkaProducer的缓存区,Sender线程就可以实现一次发送多条消息,实现批量发送到效果,从而提升Kafka的吞吐率,实现高TPS,其效果如下图所示:

226f9c96a04a4a61222a6c44a0df5faa.png


关键点:对于单个线程,由于要保证消息都顺序性,使用的是同步发送模式。


3、“大杀器”异步发送也能保证顺序


众所周知,在数据异构的架构体系中,通常需要将分库分表的mysql数据库中的数据同步到es,从而实现跨库join等复杂查询功能。


数据同步为了确保数据的最终一致性,通常必须保证顺序。但其维度可以为表级别、数据行级别,通常只需要保证同一行数据的不同事件(新增、更新、删除)等事件必须顺序执行,所以在上述的架构中采用的是同步发送。


有没有可能使用异步发送,但同时满足顺序语义呢?


答案当然是可以的,其设计思路为:将消息分批处理,该批次内部消息并发执行,各个批次顺序执行。示意图如下:

d6782a033544beec82da66a90dbdf548.png

将消息分成批次,批次1必须要先与批次2执行,但在执行一个批次的时候,如果这个批次中的消息的key(例如id)不相同,那这批消息内部其实是无需保证其顺序的,就可以将这批消息异步发送,使每条消息并发发送,大大提高其并发度,TPS将得到进一步提升。


温馨提示:如果一个批次中的消息存在相同的key,需要将这些消息进行分割,确保一个并发批次没有重复key。


同步转异步,如果目标端是RocketMQ,其优化效果会更加显著。

相关文章
|
19天前
|
消息中间件 数据挖掘 Kafka
Apache Kafka流处理实战:构建实时数据分析应用
【10月更文挑战第24天】在当今这个数据爆炸的时代,能够快速准确地处理实时数据变得尤为重要。无论是金融交易监控、网络行为分析还是物联网设备的数据收集,实时数据处理技术都是不可或缺的一部分。Apache Kafka作为一款高性能的消息队列系统,不仅支持传统的消息传递模式,还提供了强大的流处理能力,能够帮助开发者构建高效、可扩展的实时数据分析应用。
64 5
|
19天前
|
消息中间件 监控 大数据
优化Apache Kafka性能:最佳实践与调优策略
【10月更文挑战第24天】作为一名已经对Apache Kafka有所了解并有实际使用经验的开发者,我深知在大数据处理和实时数据流传输中,Kafka的重要性不言而喻。然而,在面对日益增长的数据量和业务需求时,如何保证系统的高性能和稳定性成为了摆在我们面前的一个挑战。本文将从我的个人视角出发,分享一些关于如何通过合理的配置和调优来提高Kafka性能的经验和建议。
50 4
|
17天前
|
消息中间件 存储 Prometheus
Kafka集群如何配置高可用性
Kafka集群如何配置高可用性
|
1月前
|
消息中间件 监控 Ubuntu
大数据-54 Kafka 安装配置 环境变量配置 启动服务 Ubuntu配置 ZooKeeper
大数据-54 Kafka 安装配置 环境变量配置 启动服务 Ubuntu配置 ZooKeeper
74 3
大数据-54 Kafka 安装配置 环境变量配置 启动服务 Ubuntu配置 ZooKeeper
|
1月前
|
消息中间件 存储 监控
说说如何解决RocketMq消息积压?为什么Kafka性能比RocketMq高?它们区别是什么?
【10月更文挑战第8天】在分布式系统中,消息队列扮演着至关重要的角色,它不仅能够解耦系统组件,还能提供异步处理、流量削峰和消息持久化等功能。在众多的消息队列产品中,RocketMQ和Kafka无疑是其中的佼佼者。本文将围绕如何解决RocketMQ消息积压、为什么Kafka性能比RocketMQ高以及它们之间的区别进行深入探讨。
74 1
|
1月前
|
消息中间件 存储 druid
大数据-156 Apache Druid 案例实战 Scala Kafka 订单统计
大数据-156 Apache Druid 案例实战 Scala Kafka 订单统计
40 3
|
1月前
|
消息中间件 分布式计算 Java
大数据-73 Kafka 高级特性 稳定性-事务 相关配置 事务操作Java 幂等性 仅一次发送
大数据-73 Kafka 高级特性 稳定性-事务 相关配置 事务操作Java 幂等性 仅一次发送
30 2
|
1月前
|
消息中间件 Java 大数据
大数据-56 Kafka SpringBoot与Kafka 基础简单配置和使用 Java代码 POM文件
大数据-56 Kafka SpringBoot与Kafka 基础简单配置和使用 Java代码 POM文件
65 2
|
1月前
|
消息中间件 NoSQL Kafka
大数据-116 - Flink DataStream Sink 原理、概念、常见Sink类型 配置与使用 附带案例1:消费Kafka写到Redis
大数据-116 - Flink DataStream Sink 原理、概念、常见Sink类型 配置与使用 附带案例1:消费Kafka写到Redis
129 0