Kafka 集群上云新突破：腾讯云 CKafka 联邦迁移方案

企业自建 Kafka 集群上云的核心挑战

随着企业数字化进程加速，Kafka 集群上云成为提升系统弹性与数据可靠性的关键路径。传统迁移方案如单写双消费、先切写再切读、Mirrormaker 同步等，虽然在某些场景下能够满足基本需求，但普遍存在以下共性问题：

1. 迁移难度高。
2. 高阶特性兼容性差。
3. 数据一致性和业务连续性难以保证。

针对上述迁移难题，腾讯云 CKafka 首次发布集群联邦迁移方案，该方案通过多集群联邦架构与精细化同步机制，实现自建 Kafka 集群无损上云。 为上下游依赖复杂、对数据一致性与业务连续性有极高要求的场景提供"平滑过渡、无感切换"的全流程支撑。

方案对比：为什么选择 CKafka 联邦迁移？

传统迁移方案的局限性

方案一：单写双消费

1. 资源准备： 创建 CKafka 集群，在腾讯云 CKafka 中创建 Topic、ACL 等资源（可通过 Connect/Mirrormaker 同步）。

2. 新消费者接入： 启动新消费者加入 CKafka 集群，此时 CKafka 集群暂无消息，新集群和新消费者处于空置状态。

3. 生产者切换： 将生产者切换到 CKafka 集群，此时新增流量写入 CKafka 集群，历史数据保留在自建 Kafka 集群。

4. 旧消费者处理： 旧消费者继续消费，直至历史数据全部消费完成。

5. 自建集群下线： 观察一段时间（自建集群消息过期后），下线自建 Kafka 集群。

方案二：先切写再切读

1. 资源准备： 创建 CKafka 集群，在腾讯云 CKafka 中创建 Topic、ACL 等资源（可通过 Connect/Mirrormaker 同步）。

2. 生产者切换： 将生产者切换到 CKafka 集群，CKafka 集群开始承载新增流量。

3. 旧数据处理： 旧消费者持续消费自建 Kafka 集群数据，直到数据全部消费完毕，此时可下线旧消费者。

4. 新消费者接入： 启动新消费者加入 CKafka 集群，开始消费新数据。

5. 自建集群下线： 观察一段时间（自建集群消息过期后），下线自建 Kafka 集群。

方案三：Mirrormaker 迁移

1. 资源准备： 创建 CKafka 集群，在腾讯云 CKafka 中创建 Topic、ACL 等资源（可通过 Connect/Mirrormaker 同步）。

2. 数据同步： 建立 Mirrormaker 数据同步链路，从自建 Kafka 集群同步数据到 CKafka 集群，支持同步消息和消费组位点数据。

3. 消费者切换： 关闭旧消费者，并启动新消费者加入 CKafka 集群（新数据通过 Mirrormaker 同步到 CKafka 集群）。

4. 生产者切换： 将生产者切换到 CKafka 集群。

5. 资源清理： 观察一段时间（Mirrormaker 无同步流量后），下线自建 Kafka 集群和 Mirrormaker 集群。

传统迁移方案痛点总结

对比项目	单写双消费	先切写再切读	Mirrormaker 迁移
CKafka 集群数据完整性	无历史数据	无历史数据	数据完整
消费乱序	存在乱序	不乱序	存在乱序
消息实时性	高	低	高
高阶特性兼容	幂等/事务不兼容	幂等/事务不兼容	幂等/事务不兼容
迁移复杂度	较高	高	较高

对比各类迁移方式后可见，每种方案都有其独特的优劣势，客户可根据具体业务场景进行选择，如：

• 部分业务场景不要求消费有序，那么可以选择先切写再切读的方式；
• 部分业务场景需要数据完整性，那么可以选择 Mirrormaker 迁移方案。

然而，常规迁移方案虽然在某些场景下能够满足基本需求，但普遍存在迁移成本高、高阶特性兼容性差、数据一致性、业务连续性难以保证等共性问题。

腾讯云 CKafka 联邦迁移方案优势

腾讯云 CKafka 联邦集群迁移方案解决了传统方案的痛点问题，其对比优势具体体现在以下几点：

✅ 迁移复杂度：从"人工梳理"到"自动适配"

• 传统方案在迁移前，需要盘点生产者、消费者应用等上下游依赖，并进行影响范围评估，一旦评估不到位可能会出现生产/消费异常。

• 腾讯云 CKafka 联邦方案不需要梳理上下游依赖项，人力投入降低，迁移周期明显缩短。

✅ 迁移风险：从"高风险回滚"到"安全可逆"

• 传统方案回滚风险高，可能导致数据延迟或丢失。

• 腾讯云 CKafka 联邦方案回滚时不会丢失业务数据，并支持灰度策略，可渐进式完成流量切换。

✅ 业务改动：从"功能妥协"到"完全兼容"

• 传统迁移方案会导致幂等性、事务等高级功能失效，需要先关闭，迁移完成后重新开启。

• 腾讯云 CKafka 联邦方案无需修改现有业务逻辑，关键业务功能不受影响，避免功能重新开发。

✅ 决策成本：从"多方案权衡"到"统一解决"

• 传统方案需要评估各个业务场景对消息顺序、消息实时性、数据一致性的要求，方案选择复杂。

• 腾讯云 CKafka 联邦方案兼顾消息顺序与数据一致性，无需权衡取舍，实现无损切换。

✅ 业务连续性：从"生产/消费暂停"到"数据层面零中断"

• 传统方案可能导致业务生产/消费暂停或数据乱序

• 腾讯云 CKafka 联邦方案生产、消费可以持续进行，数据层面无中断，连接层面存在分钟级别的短暂切换。而正在规划中的接入点 IP 复用功能将真正实现业务零中断。

腾讯云 CKafka 联邦迁移方案详解

集群联邦是腾讯云研发的，能够将多套 Kafka 集群构成完整联邦集群的核心能力。该方案为客户提供以下价值：

1. 自建 Kafka 集群平滑无损上云

2. 集群级别容灾（支持同地域/跨地域多集群容灾）

3. 超大集群拆分（大集群拆分为若干个小集群）

本文主要介绍自建 Kafka 集群平滑无损上云的场景，腾讯云 CKafka 联邦集群迁移方案支持通过将自建 Kafka 集群与云上 CKafka 集群构建成一个逻辑统一的联邦集群，实现平滑无损的集群迁移。

技术架构与原理

腾讯云 CKafka 联邦迁移工具基于开源 Kafka 的副本 ISR 机制实现数据和元数据一致性保障，该机制已在大规模生产环境中得到充分验证。通过复用这一成熟的迁移逻辑，联邦迁移能够提供与日常 Kafka 集群扩缩容相同的操作体验，确保技术可靠性与易用性的统一。

1. 联邦集群构建： 通过自建 Kafka 集群的信息，腾讯云联邦工具会将 CKafka 集群与自建集群构建成联邦集群，同一个联邦集群内的节点可互相通讯。

2. 联邦迁移： 联邦工具会获取 Partition 数据以及原信息，并通过 Kafka ISR 逻辑将状态从自建 Kafka 节点同步到 CKafka 节点中。

迁移流程

迁移前

1. 集群选型： 客户根据当前自建集群流量、Topic 数、分区数、Group 规模进行 CKafka 集群选型，建议在目标规格基础上上浮 30%，以应对突发情况。

2. 自建集群状态校验： 确认自建集群状态、流量是否正常，检查是否存在未同步副本等问题。

3. 配置调整： 客户按要求进行自建集群配置微调，如：独立一个迁移端口、开放对应权限。

4. 提供自建集群信息： 如自建集群 Broker IP、VPC ID，自建集群 ZK IP、VPC ID、权限信息等。

迁移中

1. 构建联邦集群： 使用腾讯云联邦工具，将自建 Kafka 集群与 CKafka 集群组成一个联邦集群。

2. 状态同步： 联邦集群组件完成后，联邦工具会同步自建 Kafka 集群的数据/元数据。

a. 数据/元数据可以保证强一致性

b. 同步过程中需避免新建 Topic、ACL 等。

迁移后

1. 下线验证： 客户确认接入点是否完成变更、流量是否符合预期、CKafka 实例负载是否正常，迁移完成后观察至少10分钟。

2. 下线自建集群： 第一步验证无误后，可操作自建 Kafka 集群的节点下线。

3. 集群标准化： 迁移完成后，腾讯云 CKafka 实例会进行一轮升级，进行通讯协议、消息协议等配置的标准化。

未来规划

未来，我们将持续优化迁移体验。当前版本方案在迁移完成后，仍需客户手动切换接入点，对于部分全量切换的客户而言，盘点 Kafka 集群的上下游的接入情况，修改接入点并重启是异常困难的。因此，腾讯云计划在后续版本中支持接入点 IP 复用功能。只要客户环境满足以下条件：

1. 自建 Kafka 集群部署在腾讯云上；

2. 自建 Kafka 集群 Broker 节点下线后，对应的子网 IP 能提供给腾讯云 CKafka 侧。

客户便无需修改任何客户端配置或重启应用，真正实现代码零改动的透明迁移，进一步降低用户的操作成本与迁移风险。

腾讯云 CKafka 联邦迁移客户价值

通过联邦集群迁移方案，客户能够以更平滑、更低成本、更低风险的方式实现自建 Kafka 集群上云，真正做到"业务无感知"的平滑迁移。

成本效益优化

1. 显著降低迁移复杂度与成本，无需梳理复杂的业务上下游依赖关系，降低人力成本。

2. 避免业务重构成本，业务逻辑零改动。

3. 避免因迁移产生的额外技术改造成本，兼容事务、幂等等高阶特性，关键业务功能不受影响，避免功能重新开发。

风险控制

1. 降低迁移决策风险与成本，兼顾消息顺序与数据一致性，实现真正的无损切换。

2. 支持更安全的回滚机制，回滚时不会丢失业务数据。

3. 支持灰度策略，可渐进式完成流量切换。

业务连续性保障

1. 当前版本的联邦迁移方案，迁移过程中可正常生产消费，数据层面无中断，连接层面仅存在短暂连接切换。

2. 规划中的接入点 IP 复用能力，可让连接层面零感知，真正实现代码零改动的透明迁移。

总结

在日常客户交流中，我们深切感受到客户对 Kafka 上云的价值普遍认同，然而，如何实现平滑无感的迁移成为上云过程中的主要挑战。

目前，腾讯云 CKafka 首发的集群联邦迁移方案已进入灰度阶段，已完成多个大型客户上云场景的支持。对于上下游依赖链路复杂、数据一致性、业务连续性要求有极高要求的客户，可以联系腾讯云 CKafka 团队，我们将通过集群联邦的方式为您提供 Kafka 集群无感无损上云支持。