kafka常见问题

1.问题

　　kafka的常见应用场景

　　kafka与其他消息中间件的异同点

2.回答

　　概念：

　　　　kafka是分布式的流处理平台

　　特性：

　　　　提供发布订阅及topic支持

　　　　吞吐量高，但是不保证消息有序【因为取决于partition的消费情况】

　　　　提供了offset的管理，可以消费历史数据。是日志管理机制导致的，因为是从日志文件中检索

3.应用场景回答

　　日志的收集或者流式系统

　　消息系统

　　用户活动跟踪或运营指标监控

4.问题

　　kafka为什么吞吐量大

　　kafka为什么速度快

5.回答

　　存储方面：日志顺序读写和快速检索

　　并行方面：partition机制

　　发送与接受：批量发送接收及批量数据压缩机制

　　原则：通过sendfile实现零拷贝原则

6.问题

　　kafka的底层日志原理

　　

7.回答

　　日志格式：

　　　　kafka的日志是以partition为单位进行保存

　　　　日志目录格式为topic名称+数字

　　　　日志文件格式是一个“日志条目”序列

　　　　每条日志消息是油4字节整形与N字节消息组成

　　

　　　　    CRC：用于校验消息内容。占4个字节 

    　　　　MAGIC：用于标识kafka版本，默认是1。占1个字节

   　　　　 ATTRIBUTES：用于存储消息压缩使用的编码以及Timestamp类型。这个版本仅支持 gzip、snappy、lz4三种压缩格式。后三位如果是000则表示没有使用压缩，如果是001则表示是gzip压缩，如果是010则是snappy压缩，如果是011则是snappy压缩。第4位(从右数)如果为0，代表使用create time，如果为1代表append time。其余位保留。占1个字节

   　　　　 TIMESTAMP：时间戳。占8个字节

    　　　　KEY_SIZE：用于标识KEY内容的长度K。占用4个字节

    　　　　KEY：存储的是KEY的具体内容。占用K个字节。

    　　　　VALUE_SIZE：主要标识VALUE的内容的长度V。占用4个字节。

    　　　　VALUE：消息的真实内容。占用V个字节

　　　　

　　日志分段

　　　　每个partition的日志将会分为N个大小相等的segment中，方便检索

　　　　每个segment中的消息数量不一定相等

　　　　每个partition只支持顺序读写，因为随机读写速度慢

　　

　　　　如果命中全局的segmentList，则可以知道对应的segment

　　segment的存储结构

　　　　patition会将消息添加到最后一个segment上

　　　　当segment达到一定阈值会flush到磁盘上，consumer的消息读取是读取的磁盘，在内存中的是读取不到的

　　　　segment分为两个部分，index与log【里面是具体的数据】

　　日志读操作

　　　　

 　　　　比如：要查找绝对offset为7的Message：

　　　　　　首先是用二分查找确定它是在哪个LogSegment中，自然是在第一个Segment中。

　　　　　　打开这个Segment的index文件，也是用二分查找找到offset小于或者等于指定offset的索引条目中最大的那个offset。自然offset为6的那个索引是我们要找的，通过索引文件我们知道offset为6的Message在数据文件中的位置为9807。

　　　　　　打开数据文件，从位置为9807的那个地方开始顺序扫描直到找到offset为7的那条Message。

　　　　这套机制是建立在offset是有序的。索引文件被映射到内存中，所以查找的速度还是很快的。Kafka的Message存储采用了分区(partition)，分段(LogSegment)和稀疏索引这几个手段来达到了高效性。

　　　　

8.问腿

　　零拷贝

　　

9.回答　

传统的读取文件数据并发送到网络的步骤如下：
（1）操作系统将数据从磁盘文件中读取到内核空间的页面缓存；
（2）应用程序将数据从内核空间读入用户空间缓冲区；
（3）应用程序将读到数据写回内核空间并放入socket缓冲区；
（4）操作系统将数据从socket缓冲区复制到网卡接口，此时数据才能通过网络发送。

　　

　　kafka的零拷贝

　　

　　解释：

　　Java NIO对sendfile的支持就是FileChannel.transferTo()/transferFrom()。
　　　　fileChannel.transferTo( position, count, socketChannel);
　　把磁盘文件读取OS内核缓冲区后的fileChannel，直接转给socketChannel发送；底层就是sendfile。消费者从broker读取数据，就是由此实现。

 

10.问题

　　消费者与消费者组

 

11.回答

　　kafka消费者组是kafka消费的单位

　　单个partition只能被消费者组中的某个消费者消费

　　消费者组中的单个消费者可以消费多个partition

 

12.问题

　　kafka的客户端

 

13.问题

　　主要回答：

　　　　处理流程

　　　　启动的线程，一个核心线程，一个守护线程，在创建的时候就完成了。发送的时候，会新起一个线程，将数据发送到队列

 

　　时序的说法：

　　　　client发送send时，producer会将消息append到守护进程上，守护进程会在满足一定的情况下，将数据发送给服务端，然后获取future

　　　　如果需要知道结果，可以使用get的方式，或者使用回掉的方式

　　流程说法：

　　　　会将数据进行序列化，然后调用分区器，分别在partion上建立发送批次

 

14.问题

　　怎么保证数据的有效性

 

15.问题

　　kafka的特性是只支持partition有序

　　大部分使用：kafka key + offset可以做到业务有序

 

16.问题

　　topic删除背后做的事情

 

17.回答

　　

 　　

　　主要从两条线来回答：

　　　　首先是启动了删除topic的进程

　　　　然后监听删除命令

　　建议：

　　　　

　　最好是，输入流量进行控制，然后再删除