Pulsar和Kafka,谁才是消息流平台的王者

本文对比了Pulsar和Kafka在历史背景、架构、消息存储和消费模型、多租户、运维等方面的差异。Pulsar采用分层架构,存储和计算分离,支持更复杂的消费模式,如独占、灾备、共享和Key_Shared。Kafka则以其成熟的社区和简化部署而受到青睐。尽管Pulsar在云原生和多租户方面表现出色,但Kafka的广泛使用和社区资源使其仍占有重要地位。

Pulsar是一款分布式发布/订阅消息平台,近两年非常火,被称为下一代的消息流平台,大有取代Kafka的势头。今天我们就来比较一下Pulsar跟Kafka。

历史背景

Pulsar源自Yahoo,于2016年开源并捐献给Apache基金会,并在2018年9月升级成为Apache顶级项目。

Kafka最初由Linkedin开发,并于2010年贡献给了Apache基金会,之后成为Apache顶级项目。

架构

Kafka

Kafka架构由broker和zookeeper组成,如下图:

[1]

注意:Kafka2.8版本可以不依赖Zookeeper独立运行了

Pulsar

Pulsar的架构如下:

Pulsar Broker会在本地缓存消息,并且支持TTL,

从上面的2个架构我们看到,Kafka和Pulsar有3点不同:

  • Pulsar采用分层架构,将计算和存储相分离,存储使用BookKeeper集群,计算使用Broker集群,Broker需要内置BookKeeper客户端。
  • Pulsar的部署和架构更加复杂,但是也更具有伸缩性。
  • Pulsar在最新版本中依然不能脱离Zookeeper独立运行。

消息存储模型

Kafka

Kafka采用分区(Partition)的方式来保存topic,模型图如下:

Apache Pulsar Apache Kafka 是两种广泛使用的分布式消息系统,尽管它们在某些方面有相似之处,但两者在设计目标、架构、功能适用场景上存在显著区别。 ### 架构设计 Apache Kafka 采用的是单一的分区日志模型,其中每个主题(topic)被划分为多个分区(partition),每个分区对应一个日志文件,分区内的消息是有序的。Kafka 的架构设计更偏向于高吞吐量的场景,适合处理大规模数据流。 Apache Pulsar 则采用了分层架构设计,将计算存储分离。Pulsar 的架构分为三层:服务层(Broker)、存储层(BookKeeper)客户端层。这种设计使得 Pulsar 能够更灵活地扩展管理资源,同时支持多租户跨地域复制等功能[^1]。 ### 消息传递模型 Kafka 的消息传递模型基于分区日志,生产者将消息追加到分区末尾,消费者按偏移量读取消息。Kafka 提供了较强的顺序保证,但在消息的持久化消费模式上较为单一。 Pulsar 支持多种消息传递模式,包括队列模式(Queueing)发布/订阅模式(Pub/Sub)。Pulsar 的消费者可以以独占(Exclusive)、共享(Shared)或故障转移(Failover)模式订阅主题,这使得 Pulsar 在不同应用场景下具有更高的灵活性[^1]。 ### 消息持久化与可靠性 Kafka 的消息持久化机制是基于分区的,每个分区的消息都会被持久化到磁盘,并且可以通过副本机制(Replication)来保证数据的可靠性。Kafka 的副本机制依赖于 ZooKeeper 来进行协调。 Pulsar 使用 Apache BookKeeper 作为其底层存储引擎,消息的持久化复制由 BookKeeper 负责。Pulsar 的每个主题可以配置多个副本,确保消息的高可用性持久性。此外,Pulsar 支持多地域复制(Geo-Replication),可以在不同地理区域之间同步消息,适用于全球分布式的应用场景[^1]。 ### 性能与吞吐量 Kafka 在高吞吐量的场景下表现优异,尤其适合需要处理大量数据流的应用。Kafka 的性能优势主要来自于其高效的文件存储机制批量发送/接收的能力。 Pulsar 的性能也非常出色,尤其是在低延迟高并发的场景下。Pulsar 通过将计算存储分离,能够更好地平衡负载,减少瓶颈。此外,Pulsar 支持动态调整分区数量,进一步提升了系统的可扩展性性能[^1]。 ### 管理与运维 Kafka 的运维相对复杂,尤其是在集群规模较大时,需要手动管理分区、副本以及 ZooKeeper 的协调工作。Kafka 的一些高级功能(如Exactly-Once语义)也需要额外的配置管理。 Pulsar 的分层架构简化了运维工作,特别是在多租户跨地域复制的场景下。Pulsar 提供了丰富的管理工具 API,方便用户进行监控、配置故障排查。此外,Pulsar 的多租户支持使得不同团队或项目可以在同一个集群中共存,而不会相互干扰[^1]。 ### 适用场景 Kafka 更适合用于大数据管道、实时数据分析事件溯源等场景,尤其是在需要高吞吐量顺序保证的情况下。 Pulsar 则更适合用于需要多租户支持、跨地域复制、低延迟高并发的场景。Pulsar 的灵活性使其能够胜任从实时数据流处理到微服务通信等多种应用场景。 ### 示例代码 以下是使用 Kafka Pulsar 发送接收消息的简单示例。 #### Kafka 生产者示例 ```java Properties props = new Properties(); props.put("bootstrap.servers", "localhost:9092"); 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(); ``` #### Kafka 消费者示例 ```java Properties props = new Properties(); props.put("bootstrap.servers", "localhost:9092"); props.put("group.id", "test-group"); props.put("key.deserializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer"); props.put("value.deserializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer"); Consumer<String, String> consumer = new KafkaConsumer<>(props); consumer.subscribe(Collections.singletonList("my-topic")); while (true) { ConsumerRecords<String, String> records = consumer.poll(Duration.ofMillis(100)); for (ConsumerRecord<String, String> record : records) { System.out.printf("offset = %d, key = %s, value = %s%n", record.offset(), record.key(), record.value()); } } ``` #### Pulsar 生产者示例 ```java PulsarClient client = PulsarClient.builder() .serviceUrl("pulsar://localhost:6650") .build(); Producer<byte[]> producer = client.newProducer() .topic("my-topic") .create(); producer.send("Hello Pulsar".getBytes()); producer.close(); ``` #### Pulsar 消费者示例 ```java PulsarClient client = PulsarClient.builder() .serviceUrl("pulsar://localhost:6650") .build(); Consumer<byte[]> consumer = client.newConsumer() .topic("my-topic") .subscriptionName("my-subscription") .subscribe(); Message<byte[]> msg = consumer.receive(); System.out.println("Received message: " + new String(msg.getData())); consumer.acknowledge(msg); consumer.close(); ``` ###
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