Kafka 概述与安装部署整理

Kafka 概述与安装部署整理

一、Kafka 概述

Kafka 最初由 LinkedIn 公司开发，是一个分布式、支持分区、多副本、基于 ZooKeeper 协调的分布式消息系统。它使用 Scala 语言编写，于 2010 年贡献给 Apache 基金会并成为顶级开源项目。

核心特性：

• 高吞吐量、低延迟
• 持久化消息存储
• 可扩展性强
• 支持多副本冗余
• 支持流式处理

适用场景：

• 实时数据处理
• 日志聚合与分析
• 流处理（如 Storm、Spark Streaming）
• 消息中间件
• 行为追踪

二、消息队列通信模式

1. 点对点模式（Point-to-Point）

• 基于拉取或轮询模型
• 每条消息仅被一个消费者处理
• 消费者主动拉取消息，可控制频率
• 缺点：消费者需轮询检查新消息

2. 发布订阅模式（Pub-Sub）

• 基于推送模型
• 一条消息可被多个订阅者消费
• 消费者被动接收消息
• 问题：推送速率难以匹配不同消费者的处理能力

三、Kafka 架构原理

Kafka 是一个高吞吐的分布式发布订阅消息系统，具备高性能、持久化、多副本备份和横向扩展能力。

核心组件：

组件	说明
Producer	消息生产者，向 Kafka 写入消息
Broker	Kafka 服务实例，每个服务器可运行多个 Broker
Topic	消息主题，用于分类存储消息
Partition	Topic 的分区，提升并发和吞吐量
Replication	分区的副本，提高可用性
Consumer	消息消费者，从 Kafka 读取消息
Consumer Group	多个消费者组成一个组，共同消费一个 Topic
ZooKeeper	存储 Kafka 集群元数据，管理 Broker 和消费者状态

数据流特点：

• 消息顺序写入分区，保证分区内有序
• Producer 推送到 Broker，Consumer 从 Broker 拉取
• Follower 主动从 Leader 同步数据

四、Kafka 集群安装部署（基于 ZooKeeper）

环境准备

• 三台服务器：192.168.100.10/20/30

• 关闭防火墙和selinux

• 配置时间同步

• 配置 /etc/hosts

• 配置免密钥

安装 Java

[root@node1 ~]# mkdir /opt/software
[root@node1 ~]# cd /opt/software/
[root@node1 software]# tar -zxvf jdk-8u181-linux-x64.tar.gz
[root@node1 software]# vim /etc/profile
[root@node1 software]# source /etc/profile

export JAVA_HOME=/opt/software/jdk1.8.0_181
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar

[root@node1 software]# scp -r jdk1.8.0_181/ root@node2:/opt/software/
[root@node1 software]# scp -r jdk1.8.0_181/ root@node3:/opt/software/
[root@node1 software]# scp /etc/profile root@node2:/etc/profile
[root@node1 software]# scp /etc/profile root@node3:/etc/profile

三台主机全部都source一下/etc/profile

[root@node2 ~]# source /etc/profile

[root@node3 ~]# source /etc/profile

安装 ZooKeeper 集群

[root@node1 software]# tar -zxvf zookeeper-3.4.8.tar.gz ^C
[root@node1 software]# mv zookeeper-3.4.8 zookeeper
[root@node1 software]# chown -R root.root zookeeper
[root@node1 software]# cd zookeeper/
[root@node1 zookeeper]# mkdir data logs
[root@node1 zookeeper]# cd conf/
[root@node1 conf]# cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
[root@node1 conf]# vim zoo.cfg 
[root@node1 conf]# echo 1 > /opt/software/zookeeper/data/myid

# 修改 dataDir 参数内容如下： 
dataDir=/opt/software/zookeeper/data

# 在文档最末尾填写如下几行
server.1=192.168.100.10:2888:3888
server.2=192.168.100.20:2888:3888
server.3=192.168.100.30:2888:3888

[root@node1 conf]# cd /opt/software/
[root@node1 software]# scp -r zookeeper/ root@node2:/opt/software/
[root@node1 software]# scp -r zookeeper/ root@node3:/opt/software/

在每个节点的 data 目录下创建 myid 文件，分别写入 1、2、3

[root@node2 ~]# echo 2 > /opt/software//zookeeper/data/myid

[root@node3 ~]# echo 3 > /opt/software/zookeeper/data/myid

启动 ZooKeeper

配置 zookeeper 的环境变量

[root@node1 ~]# vim /etc/profile
[root@node1 ~]# source /etc/profile

export ZOOKEEPER_HOME=/opt/software/zookeeper
export PATH=$PATH:$ZOOKEEPER_HOME/bin

[root@node1 ~]# scp /etc/profile root@node2:/etc/profile 
[root@node1 ~]# scp /etc/profile root@node3:/etc/profile

三台主机全部都source一下/etc/profile

[root@node2 ~]# source /etc/profile

[root@node3 ~]# source /etc/profile

三台主机都启动 zookeeper 并查询一下 zookeeper 状态

发现有两个 follower ，一个 leader

[root@node1 ~]# zkServer.sh start
[root@node1 ~]# zkServer.sh status

[root@node2 ~]# zkServer.sh start
[root@node2 ~]# zkServer.sh status

[root@node3 ~]# zkServer.sh start
[root@node3 ~]# zkServer.sh status

安装 Kafka

[root@node1 ~]# tar -zxvf kafka_2.11-2.4.0.tgz

# 在配置文件中找到以下两行并注释掉（在文本前加#）如下所示：
#broker.id=0
#zookeeper.connect=localhost:2181

# 在末尾添加
broker.id=1
zookeeper.connect=192.168.100.10:2181,192.168.100.20:2181,192.168.100.30:2181
listeners = PLAINTEXT://192.168.100.10:9092

[root@node1 ~]# scp -r kafka_2.11-2.4.0/ root@node2:/root/
[root@node1 ~]# scp -r kafka_2.11-2.4.0/ root@node3:/root/

修改zookeeper2主机的kafka配置文件

[root@node2 ~]# vim kafka_2.11-2.4.0/config/server.properties

broker.id=2
zookeeper.connect=192.168.100.10:2181,192.168.100.20:2181,192.168.100.30:2181
listeners = PLAINTEXT://192.168.200.20:9092

修改zookeeper3主机的kafka配置文件

[root@node3 ~]# vim kafka_2.11-2.4.0/config/server.properties

broker.id=3
zookeeper.connect=192.168.100.10:2181,192.168.100.20:2181,192.168.100.30:2181
listeners = PLAINTEXT://192.168.200.30:9092

三台主机全部启动 kafka

[root@node1 ~]# ./kafka_2.11-2.4.0/bin/kafka-server-start.sh -daemon ./kafka_2.11-2.4.0/config/server.properties

[root@node2 ~]# ./kafka_2.11-2.4.0/bin/kafka-server-start.sh -daemon ./kafka_2.11-2.4.0/config/server.properties

[root@node3 ~]# ./kafka_2.11-2.4.0/bin/kafka-server-start.sh -daemon ./kafka_2.11-2.4.0/config/server.properties

查看

[root@node1 ~]# jps
8147 Kafka
8739 Jps
7624 QuorumPeerMain

[root@node2 ~]# jps
7587 QuorumPeerMain
8099 Kafka
8200 Jps

[root@node3 ~]# jps
8209 Jps
7586 QuorumPeerMain
8094 Kafka