Kafka 如何保证零停机和零数据丢失？

Question

通过关于卡夫卡。但不知道它是如何实现零停机和零损失的。

Answer 1

我将通过解释 Kafka 的一般工作原理以及它如何处理故障来回答您的问题。

每个主题，都是一个特定的数据流（类似于数据库中的表）。主题被分成多个分区（任意多），分区中的每条消息都有一个增量 ID，称为偏移量，如下所示。

分区 0：

+---+---+---+-----+
| 0 | 1 | 2 | ... |
+---+---+---+-----+

分区 1：

+---+---+---+---+----+
| 0 | 1 | 2 | 3 | .. |
+---+---+---+---+----+

现在一个Kafka集群由多个broker组成。每个代理都用一个 ID 标识，并且可以包含某些主题分区。

2 个主题的示例（每个主题分别有 3 个和 2 个分区）：

经纪人1：

+-------------------+
|      Topic 1      |
|    Partition 0    |
|                   |
|                   |
|     Topic 2       |
|   Partition 1     |
+-------------------+

经纪人2：

+-------------------+
|      Topic 1      |
|    Partition 2    |
|                   |
|                   |
|     Topic 2       |
|   Partition 0     |
+-------------------+

经纪人3：

+-------------------+
|      Topic 1      |
|    Partition 1    |
|                   |
|                   |
|                   |
|                   |
+-------------------+

请注意，数据是分布式的（并且Broker 3不保存主题 2 的任何数据）。

主题，应该有一个replication-factor> 1（通常是 2 或 3），这样当一个代理宕机时，另一个代理可以提供一个主题的数据。例如，假设我们有一个包含 2 个分区的主题，分区replication-factor设置为 2，如下所示：

经纪人1：

+-------------------+
|      Topic 1      |
|    Partition 0    |
|                   |
|                   |
|                   |
|                   |
+-------------------+

经纪人2：

+-------------------+
|      Topic 1      |
|    Partition 0    |
|                   |
|                   |
|     Topic 1       |
|   Partition 1     |
+-------------------+

经纪人3：

+-------------------+
|      Topic 1      |
|    Partition 1    |
|                   |
|                   |
|                   |
|                   |
+-------------------+

现在假设Broker 2失败了。Broker 1和 3 仍然可以为主题 1 提供数据。 A replication-factorof 3 始终是一个好主意，因为它允许一个 Broker 因维护目的而被关闭，也允许另一个 Broker 意外关闭。

这就是 Kafka 如何提供强大的持久性和容错保证的总体思路。

关于领导者的注意事项： 在任何时候，只有一个代理可以成为分区的领导者，并且只有该领导者可以为该分区接收和提供数据。其余的代理只会同步数据（同步副本）。另请注意，当replication-factor设置为 1 时，当代理失败时无法将领导者移动到其他地方。一般来说，当一个分区的所有副本都失败或离线时，leader将自动设置为-1。