搭建基于 docker 的 Kafka 集群及 Spring Boot 应用访问

Posted 2021-09-15 bitkylin

需求

1. 搭建一个 3 节点 kafka 集群，测试功能和性能
2. 实现 Spring kafka 下对 kafka 集群的操作

一、搭建精简版 kafka 集群

参考排名第一的 kafka 镜像 wurstmeister/kafka 的官方文档，进行如下操作：

1. 创建 docker-compose.yml 文件，内容如下：

version: \'1\'

services:
  zookeeper:
    image: zookeeper
    container_name: bitkylin-kafka-zookeeper
    ports:
      - "2181:2181"

  kafka:
    image: wurstmeister/kafka
    ports:
      - "9092"
    environment:
      kafka_ADVERTISED_HOST_NAME: 172.17.0.1
      kafka_ZOOKEEPER_CONNECT: zookeeper:2181
    volumes:
      - /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock

关键点：未指定 kafka 容器名、未暴露 kafka 相关端口，便于 docker-compose 命令自伸缩扩展容器。

1. 集群操作

在 docker-compose.yml 文件所在目录下，可执行如下操作：

# 启动单 kafka 节点的集群
docker-compose up -d

# 启动三个 kafka 节点的集群
 docker-compose up --scale kafka=3

# 销毁集群
docker-compose stop

二、完整版 kafka 集群

精简版集群创建比较简单，但是并不实用，以下创建可用版的集群。

wurstmeister/kafka 镜像搞了半天，搞出的集群无法被容器外部访问，这为调试、开发带来不便，现更换镜像重搞一次。

更换为镜像：bitnami-docker-kafka

1. 创建单节点 kafka 集群：

version: \'1\'

services:
  zookeeper:
    image: zookeeper
    container_name: bitkylin-kafka-zookeeper
    ports:
      - "2181:2181"

  kafka:
    image: \'bitnami/kafka\'
    ports:
      - \'9092:9092\'
    environment:
      - kafka_BROKER_ID=1
      - kafka_LISTENERS=PLAINTEXT://:9092
      - kafka_ADVERTISED_LISTENERS=PLAINTEXT://127.0.0.1:9092
      - kafka_ZOOKEEPER_CONNECT=zookeeper:2181
      - ALLOW_PLAINTEXT_LISTENER=yes
    depends_on:
      - zookeeper

1. 创建 3 节点 kafka 集群：

version: \'2\'

services:
  zookeeper:
    image: zookeeper
    container_name: bitkylin-kafka-zookeeper
    ports:
      - "2181:2181"

  kafka-1:
    image: \'bitnami/kafka\'
    container_name: bitkylin-kafka-1
    ports:
      - \'9081:9081\'
    environment:
      - kafka_BROKER_ID=11
      - kafka_ZOOKEEPER_CONNECT=zookeeper:2181
      - ALLOW_PLAINTEXT_LISTENER=yes
      - kafka_CFG_LISTENER_SECURITY_PROTOCOL_MAP=CLIENT:PLAINTEXT,EXTERNAL:PLAINTEXT
      - kafka_CFG_LISTENERS=CLIENT://:9092,EXTERNAL://:9081
      - kafka_CFG_ADVERTISED_LISTENERS=CLIENT://:9092,EXTERNAL://localhost:9081
      - kafka_INTER_BROKER_LISTENER_NAME=CLIENT
    depends_on:
      - zookeeper

  kafka-2:
    image: \'bitnami/kafka\'
    container_name: bitkylin-kafka-2
    ports:
      - \'9082:9082\'
    environment:
      - kafka_BROKER_ID=12
      - kafka_ZOOKEEPER_CONNECT=zookeeper:2181
      - ALLOW_PLAINTEXT_LISTENER=yes
      - kafka_CFG_LISTENER_SECURITY_PROTOCOL_MAP=CLIENT:PLAINTEXT,EXTERNAL:PLAINTEXT
      - kafka_CFG_LISTENERS=CLIENT://:9092,EXTERNAL://:9082
      - kafka_CFG_ADVERTISED_LISTENERS=CLIENT://:9092,EXTERNAL://localhost:9082
      - kafka_INTER_BROKER_LISTENER_NAME=CLIENT
    depends_on:
      - zookeeper

  kafka-3:
    image: \'bitnami/kafka\'
    container_name: bitkylin-kafka-3
    ports:
      - \'9083:9083\'
    environment:
      - kafka_BROKER_ID=13
      - kafka_ZOOKEEPER_CONNECT=zookeeper:2181
      - ALLOW_PLAINTEXT_LISTENER=yes
      - kafka_CFG_LISTENER_SECURITY_PROTOCOL_MAP=CLIENT:PLAINTEXT,EXTERNAL:PLAINTEXT
      - kafka_CFG_LISTENERS=CLIENT://:9092,EXTERNAL://:9083
      - kafka_CFG_ADVERTISED_LISTENERS=CLIENT://:9092,EXTERNAL://localhost:9083
      - kafka_INTER_BROKER_LISTENER_NAME=CLIENT
    depends_on:
      - zookeeper

1. 启动三节点 kafka 集群

docker-compose up -d

1. 操作

# --- 容器集群内 - 基于节点 1 发送消息 ---
# 进入其中一个 kafka 容器
docker exec -it bitkylin-kafka-1 /bin/bash

# 从节点 1 发送消息
kafka-console-producer.sh --bootstrap-server localhost:9092 --topic test-bitkylin

# --- 容器集群外 - 基于节点 3 接收消息 ---
# 进入 kafka 安装目录
cd /opt/kafka_2.13-2.7.0/bin

# 从节点 3 监听指定 topic
 ./kafka-console-consumer.bat --bootstrap-server localhost:9083 --topic test-bitkylin --from-beginning

经过以上操作，可以验证发送消息、接收消息均正常。尤其验证了容器外访问 kafka 容器是正常的，这是难点！！！

通过 Spring boot + Spring kafka 对 kafka 集群消息发送、接收的示例，见如下代码：
bitkylin-kafka

启动 Spring boot 应用后，仍然使用 bitkylin-kafka-1 容器中的消息生产者发送消息，可以看到 Spring boot 应用和连接 bitkylin-kafka-3 的外部消费者均全量消费了消息。

备忘

1. kafka 需配置完整的代理 IP:PORT，容器集群外要访问 kafka 容器时，必须通过暴露的 IP:PORT 进行访问，不能进行任何变更。此处设计据说是为了防止中间人攻击。
2. 容器外访问 kafka 容器确实很麻烦，研究了很久，bitnami-docker-kafka 镜像的官方文档写的很好，可以研读。

参考链接

1. kafka 的 Docker 镜像使用说明(wurstmeister-kafka)
2. docker image：wurstmeister/kafka
3. docker image：bitnami-docker-kafka
4. 示例代码：bitkylin-kafka