Kafka KRaft线上集群部署实战（Broker、Controller分离部署）

KRaft协议及其在Kafka中的革命性应用

引言：揭开分布式共识的奥秘

分布式共识协议是计算机科学中的基石，它确保分布式系统中的节点就数据的一致状态达成共识。在高可用性和数据完整性至关重要的现代应用程序中，强一致性共识协议变得必不可少。KRaft是一种领先的强一致性共识协议，其卓越的性能和可靠性使其成为分布式系统架构的首选。

KRaft协议详解

KRaft是一种状态机复制协议，它通过节点之间发送称为“日志条目”的消息来维护一个共享状态机。每个日志条目都包含一个命令，用于更改状态机。为了达成共识，KRaft使用了一种被称为“多数投票”的机制。在多数投票中，大多数节点（超过半数）必须同意一个日志条目才能将其提交到状态机。

KRaft在Kafka中的强大功能

Kafka是一个广受欢迎的分布式流处理平台，它从版本2.8开始支持KRaft协议。通过采用KRaft，Kafka集群获得了显著的提升，包括：

• 增强的数据完整性： KRaft的强一致性保证确保所有节点始终维护相同的状态，即使在发生故障或网络中断时也是如此。
• 更高的可用性： KRaft的多数投票机制允许节点即使在少数节点故障的情况下也能继续运作，从而提高了集群的整体可用性。
• 卓越的性能： KRaft的高效日志复制机制可实现低延迟和高吞吐量，使Kafka能够处理海量数据。

Kafka KRaft线上集群部署指南

部署Kafka KRaft集群需要以下步骤：

1. 环境准备：

   • 多台服务器用于部署集群节点。
   • Kafka软件包。
   • SSH工具。

2. Broker节点部署：

   • 安装Kafka软件包。
   • 创建Kafka数据目录。
   • 编辑server.properties配置文件。
   • 启动Broker节点。

3. Controller节点部署：

   • 安装Kafka软件包。
   • 创建Kafka数据目录。
   • 编辑controller.properties配置文件。
   • 启动Controller节点。

4. 创建Topic：

   • 使用kafka-topics.sh命令创建Topic。

5. 生产和消费消息：

   • 使用kafka-console-producer.sh命令生产消息。
   • 使用kafka-console-consumer.sh命令消费消息。

6. 测试集群：

   • 使用kafka-topics.sh命令测试集群。

注意事项：

• Kafka KRaft集群至少需要三个Broker节点。
• Controller节点不参与数据存储。
• Broker节点可以同时作为KRaft节点和Controller节点。
• Kafka KRaft集群可以使用ZooKeeper集群或内置ZooKeeper。
• Kafka KRaft集群可以与MirrorMaker 2配合使用，实现数据复制。

结论：KRaft在Kafka中的优势

KRaft协议为Kafka带来了革命性的变化，显著提高了其可靠性、可用性和性能。通过部署Kafka KRaft集群，企业可以建立坚如磐石的基础设施，处理最关键的业务应用程序所需的海量数据。

常见问题解答：

1. KRaft协议是如何保证数据一致性的？

   • KRaft通过多数投票机制实现数据一致性，其中大多数节点必须同意一个日志条目才能将其提交到状态机。

2. Kafka KRaft集群需要多少个Broker节点？

   • Kafka KRaft集群至少需要三个Broker节点才能正常工作。

3. Controller节点在KRaft集群中扮演什么角色？

   • Controller节点负责管理集群，但不参与数据存储。

4. Kafka KRaft集群是否可以与ZooKeeper一起使用？

   • 是的，Kafka KRaft集群可以与ZooKeeper集群或内置ZooKeeper一起使用。

5. KRaft协议是如何提高Kafka性能的？

   • KRaft的高效日志复制机制可实现低延迟和高吞吐量，从而提高Kafka的性能。