消息队列之 Kafka

Posted 2021-04-26 架构文摘

Kafka 是 LinkedIn 公司的一款开源 MQ。在没有 Kafka 之前，大部分的业务与业务之间都是通过端对端的连接，错综复杂。

试想用一种极为简单的 Pipeline 将这些数据进行一次 Aggregate。

将上面产生数据的作为生产者，下面对数据处理的作为消费者，就自然而然的形成了消费者和生产者，中间的 Pipeline 就是一个消息队列。

Kafka  在数据库的 Replicate 场景

在此构架上面，主要需要保证如下几个方面：

• message integrity:

• no message loss

• in order delivery

• exactly once

• message schema

• message schema registry

• message seri/desr

• perfomance:

• high throughput

• low latency

• handle large message

• message integrity guarantees

• producer :

• bathing the message

• send message async 

在 Sender Thread 中，从 Record Accumulator 里面的 Message Buffer Poll Message 发送到 Broker

为了 Fail Over，需要将数据进行 Replicate，将所有在 ISR 中的 Broker 都回应 Ack，再返回

ISR 在 Producer 中，将 Ack 设置为 0，那么不行的 Replicate 就可以返回，这点类似于 UDP 协议。如果设置为 1，即使将 Leader Commit，也可以返回 Ack。但是如果 Leader 在没有 Replicate 之前宕机，那么该条消息就会丢失，最后设置为 -1，消息是不会丢失，但是对于之前的延迟是加强。

为了保证 In Order Delivery 需要将 max.in.flight.requests.per.connection = 1。因为当消息为 0，发送到 Broker 过后，由于种种原因 Broker 没有接受成功，就需要 Retry，然而如果此时此刻消息 1 已经成功 Send 到 Broker，就导致原本应该先看 Message0 结果变成了 Message1。

以及还需要在 Producer 的 Callback 之中将 Timeout 设为 0，将其 close 掉。

为了数据存在多份，需要将 min.isr = 2。将 ISR 至少保证两个 Broker，在这两个 Broker 里面保存最新的成功提交消息。

Exactly Once Delivery 在 Consumer 端进行处理，因为它是一个 Distribution Data System。同时也会有一个 Election，所以才会有一个全局递增的 Epoch。以及根据业务的一个 Transition Sequence Number，所以这两个都是全局唯一的，当 Consumer Poll 对比自己最后一条消息的 ETS，小的数据就直接扔掉。

Performance — Ack All 里面会 Increase Latency

由于需要依赖外部存储，所以不是那么方便。最后在 Producer 和 Consumer 做了 Split 和 Assembly。

在 Consumer 进行 Assembly 过程中要保证 In Order Delivery，需要对 Message 进行 Buffer，在进行存储的过程中可以分为两种，一种去 Offset 的头，一种去 Offset 的尾部。

每个人需对消息格式有一个固定的标准，而不是每人自定消息格式。如果这样的话，发出去的消息其他人没办法使用。我们要求所有经过 Kafka 的消息都必须用固定的 Format，加入一个集中式的 Schema 管理部件，每次发送消息的时候，它做的过程就是把我们的消息通过 Schema 序列化成 Var Bytes，我们不会把 Schema 随消息一起发出去，它做的事情是把 Schema 注册到 Schema Registry 拿到一个 Schema ID，把这个 ID 随着消息一起发送到 Kafka，当 Consumer 拿到这个消息的时候，会先去看 Schema ID，然后到 Schema Registry 把 Schema 拿回来，就可以把这个消息反序列化出来。在整个过程当中，最主要的好处是消息的 OverHead 比较小，这是一个最基本的数据的收发过程和数据的格式标准。

以上是这次 LinkedIn 的分享学习。 

出处：

https://mp.weixin.qq.com/s/uSGmlk2OzryWfHv_enbwCw

版权申明：内容来源网络，版权归原创者所有。除非无法确认，我们都会标明作者及出处，如有侵权烦请告知，我们会立即删除并表示歉意。谢谢。

架构文摘

ID：ArchDigest

互联网应用架构丨架构技术丨大型网站丨大数据丨机器学习

更多精彩文章，请点击下方：阅读原文