文章目录

  • Kafka高效读写数据及事务
  • 1. Kafka高效读写数据
  • 1.1 顺序写磁盘
  • 1.2 零复制技术
  • 2. Zookeeper 在Kafka中的作用
  • 3. Kafka事务
  • 3.1 Producer事务
  • 3.2 Consumer事务


Kafka高效读写数据及事务

1. Kafka高效读写数据

1.1 顺序写磁盘

Kafka 的 producer 生产数据,要写入到 log 文件中,写的过程是一直追加到文件末端,为顺序写。官网有数据表明,同样的磁盘,顺序写能到 600M/s,而随机写只有 100K/s。这与磁盘的机械机构有关,顺序写之所以快,是因为其省去了大量磁头寻址的时间。

1.2 零复制技术

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2. Zookeeper 在Kafka中的作用

Kafka 集群中有一个 broker 会被选举为 Controller,负责管理集群 broker 的上下线,所有 topic 的分区副本分配和 leader 选举等工作。Controller 的管理工作都是依赖于 Zookeeper 的。以下为 partition 的 leader 选举过程:

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3. Kafka事务

Kafka 从 0.11 版本开始引入了事务支持。事务可以保证 Kafka 在 Exactly Once 语义的基础上,生产和消费可以跨分区和会话,要么全部成功,要么全部失败。

3.1 Producer事务
  1. 为了实现跨分区跨会话的事务,需要引入一个全局唯一的 Transaction ID,并将 Producer获得的PID和Transaction ID绑定。这样当Producer重启后就可以通过正在进行的TransactionID 获得原来的 PID。
  2. 为了管理 Transaction,Kafka 引入了一个新的组件 Transaction Coordinator。Producer 就是通过和 Transaction Coordinator 交互获得 Transaction ID 对应的任务状态。Transaction Coordinator 还负责将事务所有写入 Kafka 的一个内部 Topic,这样即使整个服务重启,由于事务状态得到保存,进行中的事务状态可以得到恢复,从而继续进行。
3.2 Consumer事务
  1. 上述事务机制主要是从 Producer 方面考虑,对于 Consumer 而言,事务的保证就会相对较弱,尤其时无法保证 Commit 的信息被精确消费。这是由于 Consumer 可以通过 offset 访问任意信息,而且不同的 Segment File 生命周期不同,同一事务的消息可能会出现重启后被删除的情况。