快速入门Kafka系列(4)——Kafka的主要组件说明

        作为快速入门Kafka系列的第四篇博客,本篇为大家带来的是Kafka的主要组件说明~

        码字不易,先赞后看!
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        上一篇博客主要介绍的是Kafka的架构组成,对于内部组件讲述的还是不够细致,所有就有了下文~

Kafka主要组件说明

1、kafka当中的producer说明

        producer主要是用于生产消息,是kafka当中的消息生产者,生产的消息通过topic进行归类,保存到kafka的broker里面去。

2、kafka当中的topic说明

  • kafka将消息以topic为单位进行归类
  • topic特指kafka处理的消息源(feeds of messages)的不同分类。
  • topic是一种分类或者发布的一些列记录的名义上的名字。kafka主题始终是支持多用户订阅的;也就是说,一 个主题可以有零个,一个或者多个消费者订阅写入的数据。
  • 在kafka集群中,可以有无数的主题。
  • 生产者和消费者消费数据一般以主题为单位。更细粒度可以到分区级别。

3、kafka当中的partition说明

        kafka当中,topic是消息的归类,一个topic可以有多个分区,每个分区保存部分topic的数据,所有的partition当中的数据全部合并起来,就是一个topic当中的所有的数据。

一个broker服务下,是否可以创建多个分区?
可以的,broker数与分区数没有关系; 在kafka中,每一个分区会有一个编号:编号从0开始

        每一个分区的数据是有序的

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        说明-数据是有序 如何保证一个主题下的数据是有序的?(生产是什么样的顺序,那么消费的时候也是什么样的顺序)

        topic的Partition数量在创建topic时配置。

        Partition数量决定了每个Consumer group中并发消费者的最大数量

        如下图所示:
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        Consumer group A 有两个消费者来读取4个partition中数据;Consumer group B有四个消费者来读取4个 partition中的数据。

3、kafka当中partition的副本数说明

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        副本数(replication-factor):控制消息保存在几个broker(服务器)上,一般情况下等于broker的个数

一个broker服务下,是否可以创建多个副本因子?
不可以;创建主题时,副本因子应该小于等于可用的broker数。

        副本因子过程图:
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        副本因子操作以分区为单位的。每个分区都有各自的主副本和从副本;
主副本叫做leader,从副本叫做 follower(在有多个副本的情况下,kafka会为同一个分区下的所有分区,设定角色关系:一个leader和N个 follower),处于同步状态的副本叫做in-sync-replicas(ISR);

        follower通过拉的方式从leader同步数据

        消费 者和生产者都是从leader读写数据,不与follower交互

        副本因子的作用:让kafka读取数据和写入数据时的可靠性。

        副本因子是包含本身,同一个副本因子不能放在同一个Broker中

        如果所有的副本都挂了,生产者如果生产数据到指定分区的话,将写入不成功。

5、kafka当中的segment说明

        一个partition当中由多个segment文件组成,每个segment文件,包含两部分,一个是.log文件,另外一个是.index文件,其中.log文件包含了我们发送的数据存储.index文件记录的是我们.log文件的数据索引值,以便于我们加快数据的查询速度

索引文件与数据文件的关系

        既然它们是一一对应成对出现,必然有关系。索引文件中元数据指向对应数据文件中message的物理偏移地址。

        比如索引文件中3,497代表:数据文件中的第三个message,它的偏移地址为497。再来看数据文件中,Message 368772表示:在全局partiton中是第368772个message。

        注:segment index file采取稀疏索引存储方式,它减少索引文件大小,通过mmap可以直接内存操作,稀疏索引为数据文件的每个对应message设置一个元数据指针,它比稠密索引节省了更多的存储空间,但查找起来需要消耗更多的时间。

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6、kafka当中的partition的offset

        任何发布到此partition的消息都会被直接追加到log文件的尾部,每条消息在文件中的位置称为offset(偏移量)

        offset是一个long类型数字,它唯一标识了一条消息,消费者通过(offset,partition,topic)跟踪记录。

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7、kafka分区与消费组的关系

        消费组: 由一个或者多个消费者组成,同一个组中的消费者对于同一条消息只消费一次

        某一个主题下的分区数,对于消费组来说,应该小于等于该主题下的分区数。

        如:某一个主题有4个分区,那么消费组中的消费者应该小于4,而且最好与分区数成整数倍1 2 4同一个分区下的数据,在同一时刻,不能同一个消费组的不同消费者消费。

        总结:分区数越多,同一时间可以有越多的消费者来进行消费,消费数据的速度就会越快,提高消费的性能。

8、kafka当中的consumer

        consumer是kafka当中的消费者,主要用于消费kafka当中的数据,任何一个消费者都必定需要属于某一个消费组当中,任意时刻,一个分区当中的数据,只能被kafka当中同一个消费组下面的一个线程消费。

        

重点摘要

        看完上面的内容,是不是感到有点乱~不用担心,体贴的博主已经将重点提取出来了,方便大家的记忆与学习ヾ(◍°∇°◍)ノ゙

生产者(Producer):kafka当中的消息生产者,生产的消息通过topic进行归类,保存到kafka的broker里面去

主题(topic): 一个主题可以有零个,一个或者多个消费者订阅写入的数据。可以有无数个主题。

分区(partition): 每一个分区的数据是有序的,多个partition之间是无需的。Partition数量决定了每个Consumer group中并发消费者的最大数量。

分区和消费组之间的关系:同一个组中的消费者对于同一条消息只消费一次。

        消费者应该小于等于该主题下的分区数.
        Partition = 消费任务的并发度=刚刚好,每个任务读取一个partition数据
        Partition >消费任务的并发度=有部分消费任务读取多个分区的数据

        Partition < 消费任务的并发度=有部分消费任务空闲
        任何时候,分区中的一条数据只能被一个消费组中的一个消费任务读取。

总结:分区数越多,同一时间可以有越多的消费者来进行消费,消费数据的速度就会越快,提高消费的性能。

数据副本(Replicas):数据副本数一般情况下小于等于broker的个数,

        每个分区都有各自的主副本(在哪里复制的)和从副本(复制出来的)。
        follower通过拉的方式从leader同步数据。
        消费者和生产者都是从leader读写数据,不与follower交互。副本只用来提高集群的可靠性。
         一个分区有三个副本因子,一个挂掉(主福本),不会在其他的broker中,另启动一个副本。丢失的副本不会恢复。
        lsr表示:当前可用的副本列表
        Segment:一个partition当中有多个segment,一个segment由一个是.log文件和一个.index文件
        偏移量(Offset):每条消息在文件中的位置称为offset(偏移量)
        消费者(Consumer):任何一个消费者都必定需要属于某一个消费组当中。


        本篇博客的内容分享就到这里了,感兴趣的朋友不妨点个赞关注一下博主,下一篇为大家带来的是Kafka集群操作,敬请期待|ू・ω・` )

        
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