Kafka-高性能

1. 架构

分区
Kafka的主题多分区机制，分区的副本、领导者副本一般均匀地分布在不同的Broker上，实现了并行处理，为Kafka提供了高伸缩性以及负载均衡能力。

基于ISR的动态复制方案
Kafka既不是完全的同步复制，也不是完全的异步复制，而是基于ISR实现了动态复制方案。同步副本是可变的，这样避免了较慢的副本拖慢整体速度，同时也兼顾了数据一致性。

2. 磁盘

2.1 零拷贝

Kafka需要在磁盘和网络之间传输大量的数据，在传统的非零拷贝场景下，比如使用InputStream和OutputStream将数据从磁盘发送到网络上，一共发生了4次数据拷贝，其中两次DMA拷贝，两次CPU拷贝，以及4次上下文切换：

1. JVM发起read()调用，从用户态切换到内核态，DMA将数据从硬盘拷贝到内核读缓冲区。
2. CPU将数据从内核读缓冲区拷贝到应用程序内存。read()调用返回，线程从内核态切换到用户态。
3. JVM发起write()调用，从用户态切换到内核态，CPU将数据从应用程序内存拷贝到内核的Socket缓冲区。
4. write()调用返回，线程从内核态切换到用户态。DMA将数据从Socket缓冲区拷贝到网卡缓存区（异步）。