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Kafka 的核心概念包括:
- Producer(生产者):负责将消息发布到 Kafka 的 Topic 中。
- Consumer(消费者):从 Kafka 的 Topic 中订阅并消费消息。
- Broker(代理):Kafka 集群中的每个服务器节点,负责存储消息和处理客户端请求。
- Topic(主题):消息的分类或类别,生产者将消息发布到特定的 Topic,消费者从 Topic 订阅消息。
- Partition(分区):Topic 可以被分成多个 Partition,每个 Partition 是一个有序的、不可变的消息序列。
- Offset(偏移量):每条消息在 Partition 中的唯一标识符,消费者通过 Offset 来跟踪消费进度。
- Consumer Group(消费者组):一组消费者共同消费一个 Topic 的消息,每个 Partition 只能被组内的一个消费者消费。
- Replication(副本):每个 Partition 可以有多个副本,分布在不同的 Broker 上,以提高数据的可靠性和容错性。
- Leader 和 Follower:每个 Partition 的副本中有一个 Leader,负责处理读写请求,其他副本作为 Follower,同步 Leader 的数据。
- Zookeeper:Kafka 依赖 Zookeeper 来管理集群的元数据、Broker 的状态和选举 Leader。
本题详细解读
Producer(生产者)
生产者是 Kafka 中负责生成和发送消息的客户端。生产者将消息发布到指定的 Topic,并可以选择将消息发送到特定的 Partition。生产者还可以配置消息的确认机制(acks),以确保消息被成功写入 Kafka。
Consumer(消费者)
消费者是 Kafka 中负责订阅和消费消息的客户端。消费者从 Topic 中拉取消息,并根据 Offset 来跟踪消费进度。消费者可以以单线程或多线程的方式消费消息,并且可以加入消费者组以实现负载均衡。
Broker(代理)
Broker 是 Kafka 集群中的单个服务器节点,负责存储消息、处理客户端的请求以及维护 Partition 的副本。一个 Kafka 集群通常由多个 Broker 组成,以提高系统的可用性和容错性。
Topic(主题)
Topic 是 Kafka 中消息的逻辑分类。生产者将消息发布到特定的 Topic,消费者从 Topic 订阅消息。一个 Topic 可以被分成多个 Partition,以实现并行处理和水平扩展。
Partition(分区)
Partition 是 Topic 的物理分区,每个 Partition 是一个有序的、不可变的消息序列。Partition 允许 Kafka 在多个 Broker 上分布数据,从而实现高吞吐量和并行处理。
Offset(偏移量)
Offset 是每条消息在 Partition 中的唯一标识符。消费者通过 Offset 来跟踪消费进度,确保每条消息只被消费一次。Kafka 不会删除已经消费的消息,除非配置了消息的保留策略。
Consumer Group(消费者组)
消费者组是一组共同消费一个 Topic 的消费者。每个 Partition 只能被组内的一个消费者消费,从而实现负载均衡和并行处理。如果消费者组中的消费者数量超过 Partition 的数量,多余的消费者将处于空闲状态。
Replication(副本)
Replication 是 Kafka 提高数据可靠性和容错性的机制。每个 Partition 可以有多个副本,分布在不同的 Broker 上。副本分为 Leader 和 Follower,Leader 负责处理读写请求,Follower 同步 Leader 的数据。
Leader 和 Follower
每个 Partition 的副本中有一个 Leader,负责处理所有的读写请求。其他副本作为 Follower,从 Leader 同步数据。如果 Leader 发生故障,Kafka 会从 Follower 中选举一个新的 Leader。
Zookeeper
Zookeeper 是 Kafka 依赖的分布式协调服务,用于管理集群的元数据、Broker 的状态和选举 Leader。Zookeeper 还负责维护消费者组的 Offset 信息,确保消费者在故障恢复后能够从正确的位置继续消费。