Kafka的分区副本机制

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生产者的分区写入计谋
轮询计谋
随机计谋
按key分配计谋
乱序分区
自定义分区计谋
实现步骤:
消费者组Rebalance机制
Rebalance触发时机
Rebalance的不良影响
消费者分区分配计谋
Range范围分配计谋
RoundRobin轮询计谋
Stricky粘性分配计谋


生产者的分区写入计谋



  • 轮询计谋
  • 随机计谋
  • 按key写入计谋
  • 自定义分区计谋
轮询计谋


默认的计谋,也是使用最多的计谋,可以最大限度保证全部的消息匀称分配到每一个分区。
如果在生产消息的时间,key为null,则使用轮询算法平衡的分配分区。
随机计谋

随机计谋,就是随机的将每条消息随机的分配到每个分区。

按key分配计谋

按key分配计谋,有大概会出现数据倾斜,例如:某个key包含了大量的数据,因为key的值全部的数据都分配到了一个分区,造成分区的消息数量远远大于其他分区。
乱序分区

                轮询和随机计谋都会导致一个问题,就是生产到kafka的数据都是乱序存储的,而按照key存储的也是肯定程度上的有序,也是局部有序,但又有大概导致数据倾斜,以是要联合实际情况取舍。


  • 在Kafka中生产者是有写入计谋,如果topic有多个分区,就会将数据分散在不同的partition中存储
  • 当partition数量大于1的时间,数据(消息)会打散分布在不同的partition中
  • 如果只有一个分区,消息是有序的
自定义分区计谋


实现步骤:

1.自定义分区器
  1. public class KeyWithRandomPartitioner implements Partitioner {
  2.     private Random r;
  3.     @Override
  4.     public void configure(Map<String, ?> configs) {
  5.         r = new Random();
  6.     }
  7.     @Override
  8.     public int partition(String topic, Object key, byte[] keyBytes, Object value, byte[] valueBytes, Cluster cluster) {
  9.         // cluster.partitionCountForTopic 表示获取指定topic的分区数量
  10.         return r.nextInt(1000) % cluster.partitionCountForTopic(topic);
  11.     }
  12.     @Override
  13.     public void close() {
  14.     }
  15. }
复制代码
2.在kafka生产者配置中,自定义使用自定义分区器的类名
  1. props.put(ProducerConfig.PARTITIONER_CLASS_CONFIG, KeyWithRandomPartitioner.class.getName());
复制代码

消费者组Rebalance机制

        Kafka的Rebalance称之为再平衡,是kafka确保Consumer group下全部consumer如何告竣一致,分配订阅的topic的每个分区的机制。
Rebalance触发时机

1.消费者组中consumer的个数发生变化。
例如:有新的consumer参加到消费者组,或者是某个consumer停止了。

2.订阅的topic的个数发生变化
消费者可以订阅多个主题,假设当前的消费者组订阅了三个主题,但有一个主题忽然被删除了,此时也必要发生再平衡。

3.订阅的topic分区数发生变化


Rebalance的不良影响



  • 发生Rebalance时,consumer group下的全部consumer都会和谐在一起共同参与,Kafka使用分配计谋尽大概到达最公平的分配
  • Rebalance过程会对consumer group产生非常严峻的影响,Rebalance的过程中全部的消费者都将停止工作,直到Rebalance完成

消费者分区分配计谋



Range范围分配计谋

Range范围分配计谋是Kafka默认的分配计谋,它可以确保每个消费者消费的分区数量是平衡的。
注意:Rangle范围分配计谋是针对每个Topic的。
配置
算法公式
n = 分区数量 / 消费者数量
m = 分区数量 % 消费者数量
前m个消费者消费n+1个
剩余消费者消费n个


RoundRobin轮询计谋

RoundRobin轮询计谋是将消费者以及消费者的所订阅的全部topic的全部partitions按照字典序排序(topic和分区的hashcode进行排序)。然后通过轮询方式逐个将分区以此分配给每个消费者。
配置
   配置消费者的partition.assignment.strategy为org.apache.kafka.clients.consumer.RoundRobinAssignor
  

Stricky粘性分配计谋

从Kafka 0.11x开始,引入此类分配计谋,重要目标:

  • 分区分配尽大概匀称
  • 在发生rebalance的时间,分区的分配尽大概与上一次分配保持相同
没有发生rebalance时,Striky粘性分配计谋和RoundRobin分配计谋类似。

上面如果consumer2崩溃了,此时必要进行rebalance。如果是Range分配和轮询分配都会重新进行分配,例如:

通过上图,我们发现,consumer0和consumer1原来消费的分区大多发生了改变。接下来我们再来看下粘性分配计谋。

        我们发现,Striky粘性分配计谋,保存rebalance之前的分配结果。如许,只是将原先consumer2负责的两个分区再匀称分配给consumer0、consumer1。如许可以明显减少系统资源的浪费,例如:之前consumer0、consumer1之前正在消费某几个分区,但由于rebalance发生,导致consumer0、consumer1必要重新消费之前正在处置处罚的分区,导致不必要的系统开销。(例如:某个事件正在进行就必须要取消了)        

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知者何南

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这个人很懒什么都没写!

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