Kafka入门学习
用简单的话来说，你可以把Kafka当作可顺序写入的一大卷磁带， 可以随时倒带，快进到某个时间点重放。
====常用开源分布式消息系统
*集群：多台机器组成的系统叫集群。
*ActiveMQ还是支持JMS的一种消息中间件。
*阿里巴巴metaq,rocketmq都有kafka的影子。
*kafka的动态扩容目前是通过zookeeper来完成的。
====kafka定义及使用背景
是一个分布式消息系统，由Linkedln使用Scala编写，用作Linkedln的活动流（Activity Stream）
和运营数据处理管道（Pipeline）的基础，具有高水平扩展和高吞吐量
应用领域：已经被多家不同类型的公司作为多种类型的数据管道和消息系统使用，如：淘宝、支付宝、百度、twitter等。
目前越来越多的开元分布式处理系统都支持与Kafka集成，如
Apache flume（用于日志收集）
Apache Storm（用于实时数据处理）
Spark（用于内存数据处理）
elasticsearch（用于全文检索）
====kafka相关概念
1）AMPQ协议（即Advanced Message Queuing Protocol）
详细参考博客：http://blog.csdn.net/zhangxinrun/article/details/6411841
--消费者（Consumer）：从消息队列中请求消息的客户端应用程序；
--生产者（Producer）：从broker发布消息的客户端应用程序；
--APQP服务器端（broker）：用来接收生产者发送的消息并将这些消息路由给服务器中的队列；
2）kafka支持的客户端语言
kafaka客户端支持当前大部分主流语言，包括：C、C++、Erlang、Java、.net、perl、PHP、Python、Ryby、Go、JavaScript。
可以使用以上任何一种语言和kafka服务器进行通信（即编写自己的consumer和producer程序）
3）kafka的架构
和传统的分布式消息队列一样，是由生产者向kafka集群生产消息、消费者从kafka集群订阅消息z这样的架构所组成。
kafka集群中的消息是按照主题（或者说Topic）来进行组成的。
--主题（Topic）：一个主题类似新闻中的体育、娱乐、教育等分类概念，在实际工程中通常一个业务一个主题。
--分区（Partition）：一个Topic中的消息数据按照多个分区组织，分区是kafka消息队列组织的最小单位，一个分区可以看做是一个FIFO（先进先出）队列；kafka分区是提高kafka性能的关键手段。
这张图在整体上对kafka集群进行了概要，途中kafka集群是由三台机器（Broker）组成，当然，实际情况可能更多。
相应的有3个分区，Partition-0~Partition-2，图中能看到每个分区的数据备份了2份。备份的数量可以通过kafka的配置参数来进行配置。在图中配置成了2.
kafka集群从前端应用程序（producer）生产消息，后端通过各种异构的消费者来订阅消息。
kafka集群和各种异构的生产者、消费者都使用zookeeper集群来进行分布式协调管理和分布式状态管理、分布式锁服务的。
*备份（Replication）：为了保证分布式可靠性，kafka0.8开始对每个分区的数据进行备份（不同Broker上），防止其中一个Broker宕机造成分区数据不可用。
====zookeeper集群搭建
参考博客：http://www.cnblogs.com/ggjucheng/p/3352591.html
- 软件环境：
1）Linux服务器一台、三台、舞台（2*n+1台）。
问：是否可以用偶数台来搭建？
答：不一定，但是没有必要。根据zookeeper的工作原理，只要有超过半数以上存活，就可以对外提供服务。奇数方便判断“半数存活”。
2）JDK（我这里选择jdk-7u80-linux-x64.rpm）
3）zookeeper（我这里选择zookeeper-3.4.6.tar.gz，kafka在该版本上进行了大量测试，并修复了大量Bug）
- JDK安装
（省略）
环境变量可以修改两个文件
1）/etc/profile：对所有用户都有效的。
2）~/.bashrc：代表的是当前用户。
- zookeeper安装
1）解压缩：tar -zxvf zookeeper-3.4.6.tar.gz
2）配置文件：
--zoo.cfg文件的配置
zoo_sample.cfg是zk官方为我们提供的样本配置文件。
需要以它为副本复制一个zoo.cfg文件。zoo.cfg中需要配置以下内容：
•dataDir：存放数据
•dataLogDir：存放日志和快照
•server.1=<host>:<Master和Slave之间的通讯端口。默认为2888>:<Leader选举的端口。默认3888>。
集群中的每台机器都需要感知整个集群是由哪几台机器组成的，在配置文件中，可以按照这样的格式，每行写一个机器配置：server.id=host:port:port。
关于这个id，我们称之为Server ID，标识host机器在集群中的机器序号，在每个ZK机器上，我们需要在数据目录（数据目录就是dataDir参数指定的那个目录）下创建一个myid文件，
myid中就是这个Server ID数字。
配置之后如下：
*zkdata和zkdatalog是新建的文件夹。用来存放数据和Log。
*dataLogDir这个属性如果不进行配置，将默认将zk事务日志和快照存放到dataDir下面，会严重影响性能。
*ip地址可以通过hostname -i来查看。
--myid的配置
可以通过echo命令来创建myid文件。命令：echo "1" > myid
3）启动zookeeper
启动方法：./zkServer.sh start
====kafka集群搭建
- 软件环境
Linux服务器一台或多台
已经搭建好的zookeeper集群
kafka_2.9.2-0.8.1.1
- kafka安装
1）解压缩kafka压缩包：tar -zxvf kafka_2.9.2-0.8.1.1
2）修改配置文件。kafka的配置文件很多，我们重点关注server.properties
具体配置内容请参考官方网站的配置：http://kafka.apache.org/documentation.html#brokerconfigs
以及中文博客：http://www.cnblogs.com/quchunhui/p/5356720.html
我这里配置了一下几项：
###Socket Server Settings###
port=9092
host.name=192.168.93.128
###Log Basics###
log.dirs=/opt/kafka_2.9.2-0.8.1.1/kafkalog
###Log Retention Policy###
message.max.bytes=5048576
default.replication.factor=2 //kafka集群保存消息的副本数
replica.fetch.max.bytes=5048576 //取消息的最大字节数
###Zookeeper###
zookeeper.connect=192.168.93.128:2181
- kafka启动
后台启动命令：./kafka-server-start.sh -daemon ../config/server.properties
使用jps命令查看进程是否存在，以验证是否正确启动。
- 验证是否搭建正确
（1）首先尝试创建一个topic
./kafka-topics.sh --create --zookeeper localhost:2181 --replication-factor 1 --partitions 1 --topic test
（2）查看所有的topic
./kafka-topics.sh --list --zookeeper localhost:2181
（3）启动一个consumer
./kafka-console-consumer.sh --zookeeper localhost:2181 --topic test --from-beginning
（4）向consumer发送消息
./kafka-console-producer.sh --broker-list 192.168.93.129:9092 --topic test
（5）查看创建的topic
./kafka-topics.sh --describe --zookeeper 192.168.93.129:2181 --topic test
kafka中server.properties配置文件参数说明
转自：http://blog.csdn.net/lizhitao/article/details/25667831
| 参数 |
说明(解释) |
| broker.id =0 |
每一个broker在集群中的唯一表示，要求是正数。当该服务器的IP地址发生改变时，broker.id没有变化，则不会影响consumers的消息情况 |
| log.dirs=/data/kafka-logs |
kafka数据的存放地址，多个地址的话用逗号分割/data/kafka-logs-1，/data/kafka-logs-2 |
| port =9092 |
broker server服务端口 |
| message.max.bytes =6525000 |
表示消息体的最大大小，单位是字节 |
| num.network.threads =4 |
broker处理消息的最大线程数，一般情况下不需要去修改 |
| num.io.threads =8 |
broker处理磁盘IO的线程数，数值应该大于你的硬盘数 |
| background.threads =4 |
一些后台任务处理的线程数，例如过期消息文件的删除等，一般情况下不需要去做修改 |
| queued.max.requests =500 |
等待IO线程处理的请求队列最大数，若是等待IO的请求超过这个数值，那么会停止接受外部消息，应该是一种自我保护机制。 |
| host.name |
broker的主机地址，若是设置了，那么会绑定到这个地址上，若是没有，会绑定到所有的接口上，并将其中之一发送到ZK，一般不设置 |
| socket.send.buffer.bytes=100*1024 |
socket的发送缓冲区，socket的调优参数SO_SNDBUFF |
| socket.receive.buffer.bytes =100*1024 |
socket的接受缓冲区，socket的调优参数SO_RCVBUFF |
| socket.request.max.bytes =100*1024*1024 |
socket请求的最大数值，防止serverOOM，message.max.bytes必然要小于socket.request.max.bytes，会被topic创建时的指定参数覆盖 |
| log.segment.bytes =1024*1024*1024 |
topic的分区是以一堆segment文件存储的，这个控制每个segment的大小，会被topic创建时的指定参数覆盖 |
| log.roll.hours =24*7 |
这个参数会在日志segment没有达到log.segment.bytes设置的大小，也会强制新建一个segment会被 topic创建时的指定参数覆盖 |
| log.cleanup.policy = delete |
日志清理策略选择有：delete和compact主要针对过期数据的处理，或是日志文件达到限制的额度，会被 topic创建时的指定参数覆盖 |
| log.retention.minutes=3days |
数据存储的最大时间超过这个时间会根据log.cleanup.policy设置的策略处理数据，也就是消费端能够多久去消费数据 log.retention.bytes和log.retention.minutes任意一个达到要求，都会执行删除，会被topic创建时的指定参数覆盖 |
| log.retention.bytes=-1 |
topic每个分区的最大文件大小，一个topic的大小限制 =分区数*log.retention.bytes。-1没有大小限log.retention.bytes和log.retention.minutes任意一个达到要求，都会执行删除，会被topic创建时的指定参数覆盖 |
| log.retention.check.interval.ms=5minutes |
文件大小检查的周期时间，是否处罚 log.cleanup.policy中设置的策略 |
| log.cleaner.enable=false |
是否开启日志压缩 |
| log.cleaner.threads = 2 |
日志压缩运行的线程数 |
| log.cleaner.io.max.bytes.per.second=None |
日志压缩时候处理的最大大小 |
| log.cleaner.dedupe.buffer.size=500*1024*1024 |
日志压缩去重时候的缓存空间，在空间允许的情况下，越大越好 |
| log.cleaner.io.buffer.size=512*1024 |
日志清理时候用到的IO块大小一般不需要修改 |
| log.cleaner.io.buffer.load.factor =0.9 |
日志清理中hash表的扩大因子一般不需要修改 |
| log.cleaner.backoff.ms =15000 |
检查是否处罚日志清理的间隔 |
| log.cleaner.min.cleanable.ratio=0.5 |
日志清理的频率控制，越大意味着更高效的清理，同时会存在一些空间上的浪费，会被topic创建时的指定参数覆盖 |
| log.cleaner.delete.retention.ms =1day |
对于压缩的日志保留的最长时间，也是客户端消费消息的最长时间，同log.retention.minutes的区别在于一个控制未压缩数据，一个控制压缩后的数据。会被topic创建时的指定参数覆盖 |
| log.index.size.max.bytes =10*1024*1024 |
对于segment日志的索引文件大小限制，会被topic创建时的指定参数覆盖 |
| log.index.interval.bytes =4096 |
当执行一个fetch操作后，需要一定的空间来扫描最近的offset大小，设置越大，代表扫描速度越快，但是也更好内存，一般情况下不需要搭理这个参数 |
| log.flush.interval.messages=None |
log文件”sync”到磁盘之前累积的消息条数,因为磁盘IO操作是一个慢操作,但又是一个”数据可靠性"的必要手段,所以此参数的设置,需要在"数据可靠性"与"性能"之间做必要的权衡.如果此值过大,将会导致每次"fsync"的时间较长(IO阻塞),如果此值过小,将会导致"fsync"的次数较多,这也意味着整体的client请求有一定的延迟.物理server故障,将会导致没有fsync的消息丢失. |
| log.flush.scheduler.interval.ms =3000 |
检查是否需要固化到硬盘的时间间隔 |
| log.flush.interval.ms = None |
仅仅通过interval来控制消息的磁盘写入时机,是不足的.此参数用于控制"fsync"的时间间隔,如果消息量始终没有达到阀值,但是离上一次磁盘同步的时间间隔达到阀值,也将触发. |
| log.delete.delay.ms =60000 |
文件在索引中清除后保留的时间一般不需要去修改 |
| log.flush.offset.checkpoint.interval.ms =60000 |
控制上次固化硬盘的时间点，以便于数据恢复一般不需要去修改 |
| auto.create.topics.enable =true |
是否允许自动创建topic，若是false，就需要通过命令创建topic |
| default.replication.factor =1 |
是否允许自动创建topic，若是false，就需要通过命令创建topic |
| num.partitions =1 |
每个topic的分区个数，若是在topic创建时候没有指定的话会被topic创建时的指定参数覆盖 |
| 以下是kafka中Leader,replicas配置参数 |
|
| controller.socket.timeout.ms =30000 |
partition leader与replicas之间通讯时,socket的超时时间 |
| controller.message.queue.size=10 |
partition leader与replicas数据同步时,消息的队列尺寸 |
| replica.lag.time.max.ms =10000 |
replicas响应partition leader的最长等待时间，若是超过这个时间，就将replicas列入ISR(in-sync replicas)，并认为它是死的，不会再加入管理中 |
| replica.lag.max.messages =4000 |
如果follower落后与leader太多,将会认为此follower[或者说partition relicas]已经失效 ##通常,在follower与leader通讯时,因为网络延迟或者链接断开,总会导致replicas中消息同步滞后 ##如果消息之后太多,leader将认为此follower网络延迟较大或者消息吞吐能力有限,将会把此replicas迁移 ##到其他follower中. ##在broker数量较少,或者网络不足的环境中,建议提高此值. |
| replica.socket.timeout.ms=30*1000 |
follower与leader之间的socket超时时间 |
| replica.socket.receive.buffer.bytes=64*1024 |
leader复制时候的socket缓存大小 |
| replica.fetch.max.bytes =1024*1024 |
replicas每次获取数据的最大大小 |
| replica.fetch.wait.max.ms =500 |
replicas同leader之间通信的最大等待时间，失败了会重试 |
| replica.fetch.min.bytes =1 |
fetch的最小数据尺寸,如果leader中尚未同步的数据不足此值,将会阻塞,直到满足条件 |
| num.replica.fetchers=1 |
leader进行复制的线程数，增大这个数值会增加follower的IO |
| replica.high.watermark.checkpoint.interval.ms =5000 |
每个replica检查是否将最高水位进行固化的频率 |
| controlled.shutdown.enable =false |
是否允许控制器关闭broker ,若是设置为true,会关闭所有在这个broker上的leader，并转移到其他broker |
| controlled.shutdown.max.retries =3 |
控制器关闭的尝试次数 |
| controlled.shutdown.retry.backoff.ms =5000 |
每次关闭尝试的时间间隔 |
| leader.imbalance.per.broker.percentage =10 |
leader的不平衡比例，若是超过这个数值，会对分区进行重新的平衡 |
| leader.imbalance.check.interval.seconds =300 |
检查leader是否不平衡的时间间隔 |
| offset.metadata.max.bytes |
客户端保留offset信息的最大空间大小 |
| kafka中zookeeper参数配置 |
|
| zookeeper.connect = localhost:2181 |
zookeeper集群的地址，可以是多个，多个之间用逗号分割hostname1:port1,hostname2:port2,hostname3:port3 |
| zookeeper.session.timeout.ms=6000 |
ZooKeeper的最大超时时间，就是心跳的间隔，若是没有反映，那么认为已经死了，不易过大 |
| zookeeper.connection.timeout.ms =6000 |
ZooKeeper的连接超时时间 |
| zookeeper.sync.time.ms =2000 |
ZooKeeper集群中leader和follower之间的同步实际那 |
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