【赵渝强老师】Kafka的体系架构

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简介: Kafka消息系统是一个分布式系统,包含生产者、消费者、Broker和ZooKeeper。生产者将消息发送到Broker,消费者从Broker中拉取消息并处理。主题按分区存储,每个分区有唯一的偏移量地址,确保消息顺序。Kafka支持负载均衡和容错。视频讲解和术语表进一步帮助理解。

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Kafka消息系统是一个典型的分布式系统,其组成部分包括:消息生产者(Producer)、消息消费者(Consumer)、消息服务器(Broker)以及分布式协调服务ZooKeeper。一个典型的Kafka消息系统的集群架构如下图所示。


   

视频讲解如下:

   

下表列举了Kafka中的一些术语,这些术语对于掌握Kafka的内容非常重要。



一、消息服务器Broker

   

Broker是消息的服务器。生产者往Brokers里面的指定主题中写入消息,消费者从Brokers里面拉取指定主题的消息,然后进行业务处理。Broker在中间起到一个代理保存消息的作用。


另一方面,Broker没有副本机制。因此一旦Broker宕机,该Broker的消息将都不可用。消费者可以回溯到任意位置重新从Broker中进行消息的消费。当消费者发生故障时,可以选择最小的消息偏移量地址进行重新读取消费消息。


二、主题、分区与副本

   

Kafka中的消息以主题为单位进行归类,生产者负责将消息发送到特定的主题,而消费者负责订阅主题进行消费。主题可以分为多个分区,一个分区只属于某一个主题。下面为列举了主题和分区的关系:


  • 同一主题下的不同分区包含的消息不同。生产者发送给主题的消息都是具体发送到某一个分区中。
  • 消息被追加到分区日志文件的时候,Broker会为消息分配一个特定的偏移量地址(offset)。该地址是消息在分区中的唯一标识,Kafka通过它来保证消息在分区的顺序性,
  • offset不能跨越分区,也就是说Kafka保证的是分区有序而不是主题有序;

   

下图展示了主题与分区之间的关系。

   

在这个例子中,Topic A有3个分区。消息由生产者顺序追加到每个分区日志文件的尾部。Kafka中的分区可以分布在不同的Kafka Broker上,从而支持负载均衡和容错的功能。也就是说,Topic是一个逻辑单位,它可以横跨在多个Broker上。


三、生产者

   

消息的生产者负责将消息发送到Kafka的Broker上。生产者生产的消息可以是字符串类型的消息,也可以是一个对象。


四、消息的消费

   

消息的消费者负责消费和处理消息。在Kafka消息系统中采用了消费者组的方式来管理消费者。

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