Kafka 4.0 发布，彻底移除 ZooKeeper！

最近 Apache Kafka 4.0 版本发布，这是 Kafka 的一个重要里程碑。Kafka 移除 ZooKeeper 早在几年前就开始准备，4.0 版本是第一个可以完全不使用 ZooKeeper 的版本。

Kafka 4.0 默认允许在 KRaft 模式下，大大简化了集群的部署和管理，消除了集成 ZooKeeper 的复杂性。

在 KRaft 模式下，一些配置、指标和功能发生了不小的变化，今天我们来看一下都有哪些改变。

删除了密码编码相关的配置

这些配置在 ZooKeeper 模式下使用，用来定义和备份密码，这个密钥用于加密加密敏感数据（如密码）。需要指定加密的算法和密钥生成方法（如 AES、RSA），并控制密钥长度和加密强度。相关参数如下：

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password.encoder.secret
password.encoder.old.secret
password.encoder.keyfactory.algorithm
password.encoder.cipher.algorithm
password.encoder.key.length
password.encoder.iterations

在 KRaft 模式下，Kafka 将敏感数据存储在 records，这些敏感数据不需要加密。

移除下面配置

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Removed control.plane.listener.name

Kafka 依赖 ZooKeeper 管理元数据，但是一些内部操作（比如 Broker Controller 和普通 Broker 之间通信）依然需要 Kafka 内部控制面板来协调。

在 KRaft 模式下，Kafka 消除了对 ZooKeeper 的依赖，控制面板功能完全集成到 Kafka 内部。处理角色明确分开：brokers 处理与数据相关的请求，而 broker controllers 管理跟元数据相关的请求。controllers 使用 Raft 协议进行内部通信，操作方式与 ZooKeeper 模型不同。使用以下参数来配置控制面板监听器：

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controller.listener.names
listeners
listener.security.protocol.map

删除优雅停服相关配置

使用外部注册中心，多数情况是需要配置优雅停服的。这些配置在 ZooKeeper 模式下用于定义主动停服的最大重试次数和重试回退时间。它可以降低意外 Controller 变更和数据不一致的风险。

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controlled.shutdown.max.retries
controlled.shutdown.retry.backoff.ms

在 KRaft 模式下，Kafka 使用 Raft 协议来管理元数据。Broker 关闭过程跟基于仲裁模式的 ZooKeeper 模式不同。Raft 协议的 Controller 切换依赖自动领导者切换，元数据由 Controller 更新，关闭过程更加可靠和高效。

删除了生成 Broker id 相关的配置

这些配置在 ZooKeeper 模式下用于自动生成 Broker id 并控制 Broker id 生成过程。

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reserved.broker.max.id
broker.id.generation.enable

node id

Kafka在 KRaft 模式下使用 node id 来标识 server。

复制代码

node.id

删除了 Broker 协议版本相关的配置

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inter.broker.protocol.version

这些配置在 ZooKeeper 模式下用于定义 Broker 之间的通信协议版本。在 KRaft 模式下，Kafka 使用 metadata.version 来控制集群的特征级别，并且可以使用 bin/Kafka-features.sh 脚本进行管理。

移除 ZooKeeper 相关的动态配置

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advertised.listeners

在 KRaft 模式下，要修改这些配置，就需要重启 Broker。

删除了领导者不平衡配置

复制代码

leader.imbalance.per.broker.percentage

这个配置只在 ZooKeeper 中使用。用于限制 ZooKeeper 中的选举领导者的频率。

移除 ZooKeeper 相关配置

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zookeeper.connect
zookeeper.session.timeout.ms
zookeeper.connection.timeout.ms
zookeeper.set.acl
zookeeper.max.in.flight.requests
zookeeper.ssl.client.enable
zookeeper.clientCnxnSocket
zookeeper.ssl.keystore.location
zookeeper.ssl.keystore.password
zookeeper.ssl.keystore.type
zookeeper.ssl.truststore.location
zookeeper.ssl.truststore.password
zookeeper.ssl.truststore.type
zookeeper.ssl.protocol
zookeeper.ssl.enabled.protocols
zookeeper.ssl.cipher.suites
zookeeper.ssl.endpoint.identification.algorithm
zookeeper.ssl.crl.enable
zookeeper.ssl.ocsp.enable

删除了 ZooKeeper 相关监控指标

下面参数监控网络处理器平均空闲率：

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ControlPlaneNetworkProcessorAvgIdlePercent

下面指标监控所有处理器上断开的连接总数：

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ControlPlaneExpiredConnectionsKilledCount

在 KRaft 模式下，Kafka 提供了网络处理器连接过期指标。指标如下：

复制代码

NetworkProcessorAvgIdlePercent
ExpiredConnectionsKilledCount

删除了 ZooKeeper 独有指标

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kafka.controller:type=ControllerChannelManager,name=QueueSize
kafka.controller:type=ControllerChannelManager,name=RequestRateAndQueueTimeMs
kafka.controller:type=ControllerEventManager,name=EventQueueSize
kafka.controller:type=ControllerEventManager,name=EventQueueTimeMs
kafka.controller:type=ControllerStats,name=AutoLeaderBalanceRateAndTimeMs
kafka.controller:type=ControllerStats,name=ControlledShutdownRateAndTimeMs
kafka.controller:type=ControllerStats,name=ControllerChangeRateAndTimeMs
kafka.controller:type=ControllerStats,name=ControllerShutdownRateAndTimeMs
kafka.controller:type=ControllerStats,name=IdleRateAndTimeMs
kafka.controller:type=ControllerStats,name=IsrChangeRateAndTimeMs
kafka.controller:type=ControllerStats,name=LeaderAndIsrResponseReceivedRateAndTimeMs
kafka.controller:type=ControllerStats,name=LeaderElectionRateAndTimeMs
kafka.controller:type=ControllerStats,name=ListPartitionReassignmentRateAndTimeMs
kafka.controller:type=ControllerStats,name=LogDirChangeRateAndTimeMs
kafka.controller:type=ControllerStats,name=ManualLeaderBalanceRateAndTimeMs
kafka.controller:type=KafkaController,name=MigratingZkBrokerCount
kafka.controller:type=ControllerStats,name=PartitionReassignmentRateAndTimeMs
kafka.controller:type=ControllerStats,name=TopicChangeRateAndTimeMs
kafka.controller:type=ControllerStats,name=TopicDeletionRateAndTimeMs
kafka.controller:type=KafkaController,name=TopicsIneligibleToDeleteCount
kafka.controller:type=ControllerStats,name=TopicUncleanLeaderElectionEnableRateAndTimeMs
kafka.controller:type=ControllerStats,name=UncleanLeaderElectionEnableRateAndTimeMs
kafka.controller:type=ControllerStats,name=UncleanLeaderElectionsPerSec
kafka.controller:type=ControllerStats,name=UpdateFeaturesRateAndTimeMs
kafka.controller:type=ControllerStats,name=UpdateMetadataResponseReceivedRateAndTimeMs
kafka.controller:type=KafkaController,name=ActiveBrokerCount
kafka.controller:type=KafkaController,name=ActiveControllerCount
kafka.controller:type=KafkaController,name=ControllerState
kafka.controller:type=KafkaController,name=FencedBrokerCount
kafka.controller:type=KafkaController,name=GlobalPartitionCount
kafka.controller:type=KafkaController,name=GlobalTopicCount
kafka.controller:type=KafkaController,name=OfflinePartitionsCount
kafka.controller:type=KafkaController,name=PreferredReplicaImbalanceCount
kafka.controller:type=KafkaController,name=ReplicasIneligibleToDeleteCount
kafka.controller:type=KafkaController,name=ReplicasToDeleteCount
kafka.controller:type=KafkaController,name=TopicsToDeleteCount
kafka.controller:type=KafkaController,name=ZkMigrationState
kafka.server:type=DelayedOperationPurgatory,name=PurgatorySize,delayedOperation=ElectLeader
kafka.server:type=DelayedOperationPurgatory,name=PurgatorySize,delayedOperation=topic
kafka.server:type=DelayedOperationPurgatory,name=NumDelayedOperations,delayedOperation=ElectLeader
kafka.server:type=DelayedOperationPurgatory,name=NumDelayedOperations,delayedOperation=topic
kafka.server:type=SessionExpireListener,name=SessionState
kafka.server:type=SessionExpireListener,name=ZooKeeperAuthFailuresPerSec
kafka.server:type=SessionExpireListener,name=ZooKeeperDisconnectsPerSec
kafka.server:type=SessionExpireListener,name=ZooKeeperExpiresPerSec
kafka.server:type=SessionExpireListener,name=ZooKeeperReadOnlyConnectsPerSec
kafka.server:type=SessionExpireListener,name=ZooKeeperSaslAuthenticationsPerSec
kafka.server:type=SessionExpireListener,name=ZooKeeperSyncConnectsPerSec
kafka.server:type=ZooKeeperClientMetrics,name=ZooKeeperRequestLatencyMs

最后

移除了这么多配置，部署不用再考虑 ZooKeeper，架构上整洁了太多。