kafka集群节点数据一致性理解

Kafka通过ISR(In-SyncReplicas)确保数据一致性,只有当消息被ISR中的所有副本写入后才向生产者确认。ISR列表包含与leader保持同步的副本,当副本失去同步则从列表中移除。这样保证了消费者从ISR读取的数据与leader一致,且在副本间切换时避免数据丢失。

ISR中所有的副本在任意时刻都与leader的数据是一致的,这是Kafka提供的数据可靠性保证之一

当生产者向Kafka发送消息时,只有当消息被ISR列表中的所有副本都成功地写入后,才会向生产者返回成功的响应。这意味着ISR列表中的所有副本都已经成功地复制了消息,因此它们的数据是一致的。当消费者从ISR副本中读取消息时,它们也可以保证读取到与leader副本相同的数据

每个broker节点的topic数据是否一致就看isr列表即可,只要是在isr列表中的broker节点,数据都是一致的

查看apex主题的详细信息,其中包含topic id、isr列表、partition分区等信息

bin/kafka-topics.sh --describe --bootstrap-server 10.1.60.114:9092 --topic apex

 ISR列表是指与leader副本保持同步的副本列表。当分区的某个副本与leader副本同步时,它就会被添加到ISR列表中。当分区的某个副本与leader副本失去同步时,它就会从ISR列表中删除

在Kafka中,ISR副本是与leader副本保持同步的副本,它们的数据是一致的。当一个ISR副本被选举为新的leader时,它会从上一个leader副本处继续消费消息,因此不会出现重复消费的情况

Kafka 是一个分布式流处理平台,其节点间的数据一致性主要依赖于其副本机制和日志管理策略。Kafka 中的每个分区(Partition)都有一个副本集(Replica Set),其中包含一个领导者副本(Leader Replica)和个跟随者副本(Follower Replicas)。数据一致性的维护主要通过以下机制实现: 1. **领导者副本与跟随者副本的同步** 领导者副本负责处理所有来自生产者和消费者的请求,而跟随者副本则从领导者副本拉取数据以保持同步。跟随者副本定期从领导者副本获取最新的日志段(Log Segment),并追加到自己的日志中。这种机制确保了副本之间数据的一致性。 2. **高水位标记(High Watermark)** Kafka 使用高水位标记来表示已经成功复制到大数副本的日志位置。只有达到高水位标记的数据才会对消费者可见。这种方式确保了即使在领导者副本发生故障时,消费者读取到的数据仍然是完整的和一致的。 3. **副本管理器(Replica Manager)** Kafka 的副本管理器负责管理每个副本的状态,包括领导者副本和跟随者副本之间的同步。它会监控副本的滞后情况,并在副本无法及时同步时触发重新分配。 4. **日志压缩(Log Compaction)** 日志压缩是一种确保每个键的最新值保留在日志中的机制。通过日志压缩,Kafka 可以减少存储开销,同时保持数据的最终一致性。 5. **ISR(In-Sync Replica)机制** ISR 是指与领导者副本保持同步的副本集合。只有 ISR 中的副本才能参与领导者选举。当领导者副本发生故障时,Kafka 会从 ISR 中选举一个新的领导者副本,以确保数据的一致性和可用性。 6. **ZooKeeper 的协调作用** Kafka 使用 ZooKeeper 来管理集群的元数据,包括分区的领导者副本信息和副本状态。ZooKeeper 提供了分布式协调服务,确保了 Kafka 集群节点间的一致性。 ### 示例代码:Kafka 生产者配置 以下是一个 Kafka 生产者的配置示例,展示了如何通过配置确保数据一致性: ```java Properties props = new Properties(); props.put("bootstrap.servers", "localhost:9092"); props.put("acks", "all"); // 确保所有副本都确认收到数据 props.put("retries", 0); props.put("batch.size", 16384); props.put("linger.ms", 1); props.put("buffer.memory", 33554432); props.put("key.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer"); props.put("value.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer"); Producer<String, String> producer = new KafkaProducer<>(props); ProducerRecord<String, String> record = new ProducerRecord<>("my-topic", "key", "value"); producer.send(record); producer.close(); ``` 在上述配置中,`acks=all` 表示生产者会等待所有副本确认收到数据后才认为消息发送成功,从而确保了数据的一致性。 ### 总结 Kafka 通过副本机制、高水位标记、日志压缩、ISR 机制以及 ZooKeeper 的协调作用,实现了节点间的数据一致性。这些机制共同确保了 Kafka分布式环境下的高可用性和可靠性。
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