Kafka特性

————————————————————————————————————————————————服務器

【關鍵原理】數據結構

1.消息文件存儲(消息堆積能力)異步

2.消息topic分區分佈式

3.消息順序的保證oop

4.拉模型(消費者水平擴展)性能

 

————————————————————————————————————————————————設計

 

【關鍵概念】日誌

 

Producer :消息生產者,就是向kafka broker發消息的客戶端。隊列

Consumer :消息消費者,向kafka broker取消息的客戶端內存

Topic :咋們能夠理解爲一個隊列。

Consumer Group (CG):這是kafka用來實現一個topic消息的廣播(發給全部的consumer)和單播(發給任意一個consumer)的手段。一個topic能夠有多個CG。topic的消息會複製(不是真的複製,是概念上的)到全部的CG,但每一個CG只會把消息發給該CG中的一個consumer。若是須要實現廣播,只要每一個consumer有一個獨立的CG就能夠了。要實現單播只要全部的consumer在同一個CG。用CG還能夠將consumer進行自由的分組而不須要屢次發送消息到不一樣的topic。

Broker :一臺kafka服務器就是一個broker。一個集羣由多個broker組成。一個broker能夠容納多個topic。

Partition:爲了實現擴展性,一個很是大的topic能夠分佈到多個broker(即服務器)上,一個topic能夠分爲多個partition,每一個partition是一個有序的隊列。partition中的每條消息都會被分配一個有序的id(offset)。kafka只保證按一個partition中的順序將消息發給consumer,不保證一個topic的總體(多個partition間)的順序。

Offset:kafka的存儲文件都是按照offset.kafka來命名,用offset作名字的好處是方便查找。例如你想找位於2049的位置,只要找到2048.kafka的文件便可。固然the first offset就是00000000000.kafka

 

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處理大量數據。Kafka主要的設計約束是吞吐量而不是功能。(活躍的流式數據實時處理)

分佈式應用間的通訊。

基於拉的消費模型讓消費者以本身的速度處理消息

若是處理消息時出現了異常,消費者始終能夠選擇再消費該消息。

 

【kafka設計目標】

高吞吐量是其核心設計之一。

數據磁盤持久化:消息不在內存中cache,直接寫入到磁盤,充分利用磁盤的順序讀寫性能。

zero-copy:減小IO操做步驟。

支持數據批量發送和拉取。

支持數據壓縮。

Topic劃分爲多個partition,提升並行處理能力。

 

【特徵】

嚴格的消息順序、豐富的消息拉取模型、高效訂閱者水平擴展、實時的消息訂閱、億級的消息堆積能力。

 

【kafka特性】

經過O(1)的磁盤數據結構提供消息的持久化,這種結構對於即便數以TB的消息存儲也可以保持長時間的穩定性能。

高吞吐量:即便是很是普通的硬件kafka也能夠支持每秒數十萬的消息。

支持同步和異步複製兩種HA

Consumer客戶端pull,隨機讀,利用sendfile系統調用,zero-copy ,批量拉數據

消費狀態保存在客戶端

消息存儲順序寫

數據遷移、擴容對用戶透明

支持Hadoop並行數據加載。

支持online和offline的場景。

持久化:經過將數據持久化到硬盤以及replication防止數據丟失。

scale out:無需停機便可擴展機器。

按期刪除機制,支持設定partitions的segment file保留時間。

 

【應用場景】

日誌異步記錄:高吞吐量+低一致性要求。

順序同步:MySQL binlog複製。

消息廣播。(消息推送)

分佈式消息路由。

 

 

【消息分發的可靠性】

kafka(MQ)要實現從producer到consumer之間的可靠的消息傳送和分發。

 

傳統的MQ系統一般都是經過broker和consumer間的確認(ack)機制實現的,並在broker保存消息分發的狀態。即便這樣一致性也是很難保證的。

 

kafka的作法是由consumer本身保存狀態,也不要任何確認。這樣雖然consumer負擔更重,但其實更靈活了。

由於無論consumer上任何緣由致使須要從新處理消息,均可以再次從broker得到。

 



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