Kafka入门

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1. Kafka简介

Apache Kafka 是LinkedIn公司开发的一款开源的高吞吐、分布式的消息队列系统，它具有高伸缩性、高可靠性和低延迟等特点，因此在大型数据处理场景中备受青睐。Kafka 可以处理多种类型的数据，如事件、日志、指标等，广泛应用于实时数据流处理、日志收集、监控和分析等领域。

2.  设计架构

Producer ：消息生产者，就是向 kafka broker 发消息的客户端。

Consumer ：消息消费者，向 kafka broker 取消息的客户端。

Topic ：一个Topic是消息的分类或主题，它是Kafka中进行消息发布和订阅的基本单位。Producer（生产者）将消息发布到一个或多个Topic，而Consumer（消费者）订阅一个或多个Topic并消费其中的消息。

Consumer Group：这是 kafka 用来实现一个 topic 消息的广播（发给所有的 consumer）和单播（发给任意一个 consumer）的手段。一个 topic 可以有多个 Consumer Group。

Broker：一台 kafka 服务器就是一个 broker。一个集群由多个 broker 组成。一个 broker 可以容纳多个 topic。

Partition：为了实现扩展性，一个非常大的 topic 可以分布到多个 broker上，每个 partition 是一个有序的队列。partition 中的每条消息都会被分配一个有序的id（offset）。将消息发给 consumer，kafka 只保证按一个 partition 中的消息的顺序，不保证一个 topic 的整体（多个 partition 间）的顺序。

Offset：kafka 的存储文件都是按照 offset.kafka 来命名，用 offset 做名字的好处是方便查找。例如你想找位于 2049 的位置，只要找到 2048.kafka 的文件即可。当然 the first offset 就是 00000000000.kafka。

3. Kafka特点

高吞吐量、低延迟：kafka每秒可以处理几十万条消息，它的延迟最低只有几毫秒，每个topic可以分多个partition, consumer group 对partition进行consume操作。

可扩展性：kafka集群支持热扩展

持久性、可靠性：消息被持久化到本地磁盘，并且支持数据备份防止数据丢失

容错性：允许集群中节点失败（若副本数量为n,则允许n-1个节点失败）

高并发：支持数千个客户端同时读写

4. 使用场景

日志收集：可以用Kafka可以收集各种服务的log，通过kafka以统一接口服务的方式开放给各种consumer，例如hadoop、HBase、Solr等。

消息系统：解耦和生产者和消费者、缓存消息等。

用户活动跟踪：Kafka经常被用来记录web用户或者app用户的各种活动，如浏览网页、搜索、点击等活动，这些活动信息被各个服务器发布到kafka的topic中，然后订阅者通过订阅这些topic来做实时的监控分析，或者装载到hadoop、数据仓库中做离线分析和挖掘。

运营指标：Kafka也经常用来记录运营监控数据。包括收集各种分布式应用的数据，生产各种操作的集中反馈，比如报警和报告。

流式处理：比如spark streaming和 Flink。

系统解耦：在重要操作完成后，发送消息，由别的服务系统来完成其他操作

流量削峰：一般用于秒杀或抢购活动中，来缓冲网站短时间内高流量带来的压力

异步处理：通过异步处理机制，可以把一个消息放入队列中，但不立即处理它，在需要的时候再进行处理

5.  安装、配置和启动Kafka

要安装、配置和启动Kafka，请按照以下步骤进行操作：

下载Kafka：从Apache Kafka官网下载最新版本的Kafka，并解压到本地目录。

配置Kafka：编辑Kafka的配置文件（），根据需求修改以下配置项：

：Kafka Broker的地址和端口配置。

：ZooKeeper的地址和端口配置。

启动ZooKeeper：打开一个终端窗口，启动ZooKeeper服务器：。

启动Kafka Broker：在另一个终端窗口中，启动Kafka Broker服务器：。