Kakfa揭秘 Day4 Kafka中分区深度解析

Kakfa揭秘 Day4

Kafka中分区深度解析

今天主要谈Kafka中的分区数和consumer中的并行度。从使用Kafka的角度说,这些都是至关重要的。

分区原则

Partition代表一个topic的分区,可以看到在构造时注册了zookeeper,也就是说kafka在分区时,是被zk管理的。
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在实际存储数据时,怎么确定分区。
咱们从kafka的设计开始,为了完成高吞吐性,关键有两点设计:

  1. 使用了磁盘操作系统级的页page的访问,据说在顺序读写时比使用内存速度更快。
  2. 使用Topic进行分布化,可以突破一台机器的限制。consumer和producer都是基于Topic的多线程操作,其中每个线程都会操作一个分区。

也就是分区是高吞吐的一个关键。从具体实现看,每次来请求的时候,都会用一条新的线程来处理,每次consumer或者producer,背后都有一个socketServer,提供NIO操作。

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那是不是说Kafka只要topic越多,上面的partition越多,吞吐就越大么?凡事都有利弊,这里有几点考虑。

  1. 当分区变多时,服务器需要开辟更多的线程,有更多的内存消耗和CPU的使用,太多的时候,会产生太多的句柄,那么管理方面消耗就会过大。
  2. kafka本身在运行时,每个producer在写数据时,都有一个cache,达到量之后,会把具体的消息发送给kafka集群,分区越多的情况下,从producer角度,cache就越大,内存消耗越多。
  3. kafka cluster有很多的组件,在分区数较多时会进行大量的管理,会产生大量的句柄。
  4. ReplicaManager 都要管理每个parition,需要保存相关的句柄,并进行leader、follower与zk交互,在选举过程中会有短暂的不可用,当分区过多时,让zk选举的工作也会特别庞大。

所以,从工作角度,是需要设定一个合适的分区数,这个是需要根据实际数据情况进行训练的。

分区过程

下面让我们具体跟踪一下分区的过程。

Producer

首先从发送数据开始:

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数据本身一般有key,则直接获取指定,否则是使用partitioner进行随机选取。
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随机计算时会根据Hash值进行计算。
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Consumer

默认会用一条线程来消费数据,默认是一个分区一个线程,一个线程可以消费很多分区的数据。
在实现时,会有一个queue阻塞队列,如果没有消息的话,会阻塞的一直等消息过来。读取数据时会有一个策略,决定了每个consumer中的线程读取哪些分区。
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欲知后事如何,且听下回分解!

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