Kafka初識
1、Kafka使用背景
- 我們想分析下用戶行為(pageviews),以便我們設計出更好的廣告位
- 我想對用戶的搜索關鍵詞進行統計,分析出當前的流行趨勢
- 有些數據,存儲數據庫浪費,直接存儲硬盤效率又低

Kafka相關概念
1、 AMQP協議


Zookeeper集群搭建
yum list java*
yum -y install java-1.7.0-openjdk*
2、下載Zookeeper
首先要注意在生產環境中目錄結構要定義好,防止在項目過多的時候找不到所需的項目
#我的目錄統一放在/opt下面 #首先創建Zookeeper項目目錄 mkdir zookeeper #項目目錄 cd zookeeper mkidr -p {data,logs}#存放快照,事物日志
下載Zookeeper
#下載軟件 cd /opt/zookeeper/ wget http://mirrors.cnnic.cn/apache/zookeeper/zookeeper-3.4.6/zookeeper-3.4.6.tar.gz #解壓軟件 tar -zxf zookeeper-3.4.6.tar.gz
3、修改配置文件
#進入conf目錄 /opt/zookeeper/zookeeper-3.4.6/conf #查看 [root@192.168.7.107]$ ll -rw-rw-r--. 1 1000 1000 535 Feb 20 2014 configuration.xsl -rw-rw-r--. 1 1000 1000 2161 Feb 20 2014 log4j.properties -rw-rw-r--. 1 1000 1000 922 Feb 20 2014 zoo_sample.cfg
#zoo_sample.cfg 這個文件是官方給我們的zookeeper的樣板文件,給他復制一份命名為zoo.cfg,zoo.cfg是官方指定的文件命名規則。
3台服務器的配置文件
tickTime=2000 initLimit=5 syncLimit=2 dataDir=/opt/zookeeper/data dataLogDir=/opt/zookeeper/logs clientPort=2181 # The number of snapshots to retain in dataDir autopurge.snapRetainCount=3 # Purge task interval in hours # Set to "0" to disable auto purge feature autopurge.purgeInterval=1 server.1=10.0.0.201:2888:3888 server.2=10.0.0.202:2888:3888 server.3=10.0.0.203:2888:3888 #server.1 這個1是服務器的標識也可以是其他的數字, 表示這個是第幾號服務器,用來標識服務器,這個標識要寫到快照目錄(data)下面myid文件里 #第一個端口是master和slave之間的通信端口,默認是2888,第二個端口是leader選舉的端口,集群剛啟動的時候選舉或者leader掛掉之后進行新的選舉的端口默認是3888
配置文件解釋:
#tickTime: 這個時間是作為 Zookeeper 服務器之間或客戶端與服務器之間維持心跳的時間間隔,也就是每個 tickTime 時間就會發送一個心跳。 #initLimit: 這個配置項是用來配置 Zookeeper 接受客戶端(這里所說的客戶端不是用戶連接 Zookeeper 服務器的客戶端,而是 Zookeeper 服務器集群中連接到 Leader 的 Follower 服務器)初始化連接時最長能忍受多少個心跳時間間隔數。當已經超過 5個心跳的時間(也就是 tickTime)長度后 Zookeeper 服務器還沒有收到客戶端的返回信息,那么表明這個客戶端連接失敗。總的時間長度就是 5*2000=10 秒 #syncLimit: 這個配置項標識 Leader 與Follower 之間發送消息,請求和應答時間長度,最長不能超過多少個 tickTime 的時間長度,總的時間長度就是5*2000=10秒 #dataDir: 快照日志的存儲路徑 #dataLogDir: 事物日志的存儲路徑,如果不配置這個那么事物日志會默認存儲到dataDir制定的目錄,這樣會嚴重影響zk的性能,當zk吞吐量較大的時候,產生的事物日志、快照日志太多 #clientPort: 這個端口就是客戶端連接 Zookeeper 服務器的端口,Zookeeper 會監聽這個端口,接受客戶端的訪問請求。修改他的端口改大點
創建myid文件
#server1 echo "1" > /opt/zookeeper/data/myid #server2 echo "2" > /opt/zookeeper/data/myid #server3 echo "3" > /opt/zookeeper/data/myid
4、重要配置說明
1、myid文件和server.myid 在快照目錄下存放的標識本台服務器的文件,他是整個zk集群用來發現彼此的一個重要標識。
2、zoo.cfg 文件是zookeeper配置文件 在conf目錄里。
3、log4j.properties文件是zk的日志輸出文件 在conf目錄里用java寫的程序基本上有個共同點日志都用log4j,來進行管理。

# Define some default values that can be overridden by system properties zookeeper.root.logger=INFO, CONSOLE #日志級別 zookeeper.console.threshold=INFO #使用下面的console來打印日志 zookeeper.log.dir=. #日志打印到那里,是咱們啟動zookeeper的目錄 (建議設置統一的日志目錄路徑) zookeeper.log.file=zookeeper.log zookeeper.log.threshold=DEBUG zookeeper.tracelog.dir=. zookeeper.tracelog.file=zookeeper_trace.log # # ZooKeeper Logging Configuration # # Format is "<default threshold> (, <appender>)+ # DEFAULT: console appender only log4j.rootLogger=${zookeeper.root.logger} # Example with rolling log file #log4j.rootLogger=DEBUG, CONSOLE, ROLLINGFILE # Example with rolling log file and tracing #log4j.rootLogger=TRACE, CONSOLE, ROLLINGFILE, TRACEFILE # # Log INFO level and above messages to the console # log4j.appender.CONSOLE=org.apache.log4j.ConsoleAppender log4j.appender.CONSOLE.Threshold=${zookeeper.console.threshold} log4j.appender.CONSOLE.layout=org.apache.log4j.PatternLayout log4j.appender.CONSOLE.layout.ConversionPattern=%d{ISO8601} [myid:%X{myid}] - %-5p [%t:%C{1}@%L] - %m%n # Add ROLLINGFILE to rootLogger to get log file output # Log DEBUG level and above messages to a log file log4j.appender.ROLLINGFILE=org.apache.log4j.RollingFileAppender log4j.appender.ROLLINGFILE.Threshold=${zookeeper.log.threshold} log4j.appender.ROLLINGFILE.File=${zookeeper.log.dir}/${zookeeper.log.file} # Max log file size of 10MB log4j.appender.ROLLINGFILE.MaxFileSize=10MB # uncomment the next line to limit number of backup files #log4j.appender.ROLLINGFILE.MaxBackupIndex=10 log4j.appender.ROLLINGFILE.layout=org.apache.log4j.PatternLayout log4j.appender.ROLLINGFILE.layout.ConversionPattern=%d{ISO8601} [myid:%X{myid}] - %-5p [%t:%C{1}@%L] - %m%n # # Add TRACEFILE to rootLogger to get log file output # Log DEBUG level and above messages to a log file log4j.appender.TRACEFILE=org.apache.log4j.FileAppender log4j.appender.TRACEFILE.Threshold=TRACE log4j.appender.TRACEFILE.File=${zookeeper.tracelog.dir}/${zookeeper.tracelog.file} log4j.appender.TRACEFILE.layout=org.apache.log4j.PatternLayout ### Notice we are including log4j's NDC here (%x) log4j.appender.TRACEFILE.layout.ConversionPattern=%d{ISO8601} [myid:%X{myid}] - %-5p [%t:%C{1}@%L][%x] - %m%n
4、zkEnv.sh和zkServer.sh文件
但是可以通過命令去定期的清理。
#!/bin/bash #snapshot file dir dataDir=/opt/zookeeper/zkdata/version-2 #tran log dir dataLogDir=/opt/zookeeper/zkdatalog/version-2 #Leave 66 files count=66 count=$[$count+1] ls -t $dataLogDir/log.* | tail -n +$count | xargs rm -f ls -t $dataDir/snapshot.* | tail -n +$count | xargs rm -f #以上這個腳本定義了刪除對應兩個目錄中的文件,保留最新的66個文件,可以將他寫到crontab中,設置為每天凌晨2點執行一次就可以了。 #zk log dir del the zookeeper log #logDir= #ls -t $logDir/zookeeper.log.* | tail -n +$count | xargs rm -f
其他方法:
第二種:使用ZK的工具類PurgeTxnLog,它的實現了一種簡單的歷史文件清理策略,可以在這里看一下他的使用方法 http://zookeeper.apache.org/doc/r3.4.6/zookeeperAdmin.html
第三種:對於上面這個執行,ZK自己已經寫好了腳本,在bin/zkCleanup.sh中,所以直接使用這個腳本也是可以執行清理工作的。
第四種:從3.4.0開始,zookeeper提供了自動清理snapshot和事務日志的功能,通過配置 autopurge.snapRetainCount 和 autopurge.purgeInterval 這兩個參數能夠實現定時清理了。這兩個參數都是在zoo.cfg中配置的:
#進入到Zookeeper的bin目錄下#啟動服務(3台都需要操作) /opt/zookeeper/bin/zkServer.sh start
2、檢查服務狀態
# 檢查zookeeper狀態 /opt/zookeeper/bin/zkServer.sh status
通過status就能看到狀態:
/opt/zookeeper/bin/zkServer.sh status JMX enabled by default Using config: /opt/zookeeper/zookeeper-3.4.6/bin/../conf/zoo.cfg #配置文件 Mode: follower #這台服務器角色
zk集群一般只有一個leader,多個follower,主一般是相應客戶端的讀寫請求,而從主同步數據,當主掛掉之后就會從follower里投票選舉一個leader出來。
可以用“jps”查看zk的進程,這個是zk的整個工程的main
#執行命令jps 20348 Jps 4233 QuorumPeerMain
Kafka集群搭建
#下載軟件 wget -P /usr/local/src http://archive.apache.org/dist/kafka/0.9.0.0/kafka_2.10-0.9.0.0.tgz #解壓軟件 tar -zxf kafka_2.11-0.9.0.1.tgz / -C /opt #創建目錄 mv /opt/kafka_2.11-0.9.0 /opt/kafka#創建項目目錄 mkdir /opt/kafka/logs #創建kafka消息目錄,主要存放kafka消息
3、修改配置文件
cd /opt/kafka/config/
主要關注:server.properties 這個文件即可,我們可以發現在目錄下:
有很多文件,這里可以發現有Zookeeper文件,我們可以根據Kafka內帶的zk集群來啟動,但是建議使用獨立的zk集群
-rw-r--r--. 1 root root 906 Feb 12 08:37 connect-console-sink.properties -rw-r--r--. 1 root root 909 Feb 12 08:37 connect-console-source.properties -rw-r--r--. 1 root root 2110 Feb 12 08:37 connect-distributed.properties -rw-r--r--. 1 root root 922 Feb 12 08:38 connect-file-sink.properties -rw-r--r--. 1 root root 920 Feb 12 08:38 connect-file-source.properties -rw-r--r--. 1 root root 1074 Feb 12 08:37 connect-log4j.properties -rw-r--r--. 1 root root 2055 Feb 12 08:37 connect-standalone.properties -rw-r--r--. 1 root root 1199 Feb 12 08:37 consumer.properties -rw-r--r--. 1 root root 4369 Feb 12 08:37 log4j.properties -rw-r--r--. 1 root root 2228 Feb 12 08:38 producer.properties -rw-r--r--. 1 root root 5699 Feb 15 18:10 server.properties -rw-r--r--. 1 root root 3325 Feb 12 08:37 test-log4j.properties -rw-r--r--. 1 root root 1032 Feb 12 08:37 tools-log4j.properties -rw-r--r--. 1 root root 1023 Feb 12 08:37 zookeeper.properties
修改配置文件:
broker.id=0 #當前機器在集群中的唯一標識,和zookeeper的myid性質一樣 listeners=PLAINTEXT://10.0.0.201:9092 port=9092 #當前kafka對外提供服務的端口默認是9092 host.name=10.0.0.201 #這個參數默認是關閉的,在0.8.1有個bug,DNS解析問題,失敗率的問題。 num.network.threads=3 #這個是borker進行網絡處理的線程數 num.io.threads=8 #這個是borker進行I/O處理的線程數 log.dirs=/opt/kafka/logs/ #消息存放的目錄,這個目錄可以配置為“,”逗號分割的表達式,上面的num.io.threads要大於這個目錄的個數這個目錄,如果配置多個目錄,新創建的topic他把消息持久化的地方是,當前以逗號分割的目錄中,那個分區數最少就放那一個 socket.send.buffer.bytes=102400 #發送緩沖區buffer大小,數據不是一下子就發送的,先回存儲到緩沖區了到達一定的大小后在發送,能提高性能 socket.receive.buffer.bytes=102400 #kafka接收緩沖區大小,當數據到達一定大小后在序列化到磁盤 socket.request.max.bytes=104857600 #這個參數是向kafka請求消息或者向kafka發送消息的請請求的最大數,這個值不能超過java的堆棧大小 num.partitions=1 #默認的分區數,一個topic默認1個分區數 log.retention.hours=168 #默認消息的最大持久化時間,168小時,7天 message.max.byte=5242880 #消息保存的最大值5M default.replication.factor=2 #kafka保存消息的副本數,如果一個副本失效了,另一個還可以繼續提供服務 replica.fetch.max.bytes=5242880 #取消息的最大直接數 log.segment.bytes=1073741824 #這個參數是:因為kafka的消息是以追加的形式落地到文件,當超過這個值的時候,kafka會新起一個文件 log.retention.check.interval.ms=300000 #每隔300000毫秒去檢查上面配置的log失效時間(log.retention.hours=168 ),到目錄查看是否有過期的消息如果有,刪除 log.cleaner.enable=false #是否啟用log壓縮,一般不用啟用,啟用的話可以提高性能 zookeeper.connect=10.0.0.201:2181,10.0.0.202:2181,10.0.0.203:2181 #設置zookeeper的連接端口
上面是參數的解釋,實際的修改項為:
broker.id=201 每台服務器的broker.id都不能相同 listeners=PLAINTEXT://10.0.0.201:9092 #hostname host.name=10.0.0.201 # Log Basics log.dirs=/opt/kafka/logs #在log.retention.hours=168 下面新增下面三項 message.max.byte=5242880 default.replication.factor=2 replica.fetch.max.bytes=5242880 #設置zookeeper的連接端口 zookeeper.connect=10.0.0.201:2181,10.0.0.202:2181,10.0.0.203:2181
5、異常狀況
啟動kafka過一會進程自動掛掉問題原因
這是因為kafka logs目錄下的meta.properties文件中的broker.id與server.properties中的broker.id不一致所導致,只需把兩者改為一致啟動kafka后就不會自動掛掉了
kafka linux系統上使用時異常:
錯誤信息:
WARN Error while fetching metadata with correlation id xxx
異常截圖
解決辦法
修改config下的 server.properties 文件 將 listteners=PLAINTEXT://:9092 修改成listteners=PLAINTEXT://ip:9092
1、啟動服務
#從后台啟動Kafka集群(3台都需要啟動) /opt/kafka/kafka-server-start.sh -daemon /opt/kafka/config/server.properties
2、檢查服務是否啟動
#執行命令jps 20348 Jps 4233 QuorumPeerMain 18991 Kafka
4、啟動Kafka集群並測試
1、創建Topic來驗證是否創建成功
更多請看官方文檔:http://kafka.apache.org/documentation.html
#創建Topic /opt/kafka/bin/kafka-topics.sh --create --zookeeper 10.0.0.201:2181 --replication-factor 2 --partitions 1 --topic stock #解釋 --replication-factor 2 #復制兩份 --partitions 1 #創建1個分區 --topic #主題為stock '''在一台服務器上創建一個發布者''' #創建一個broker,發布者 /opt/kafka/bin/kafka-console-producer.sh --broker-list 10.0.0.201:9092,10.0.0.202:9092,10.0.0.203:9092 --topic stock '''在一台服務器上創建一個訂閱者''' /opt/kafka/bin/kafka-console-consumer.sh --zookeeper 10.0.0.201:2181,10.0.0.202:2181,10.0.0.203:2181 --topic stock --from-beginning
測試(在發布者那里發布消息看看訂閱者那里是否能正常收到~):
4、其他命令
大部分命令可以去官方文檔查看
4.1、查看topic
/opt/kafka/bin/kafka-topics.sh --list --zookeeper localhost:2181
#就會顯示我們創建的所有topic
4.2、查看topic狀態
/kafka-topics.sh --describe --zookeeper localhost:2181 --topic stock #下面是顯示信息 Topic:ssports PartitionCount:1 ReplicationFactor:2 Configs: Topic: stock Partition: 0 Leader: 1 Replicas: 0,1 Isr: 1 #分區為為1 復制因子為2 stock的分區為0 #Replicas: 0,1 復制的為0,1
kafka集群搭建完畢
5、其他說明標注
5.1、日志說明
默認kafka的日志是保存在/opt/kafka/kafka_2.10-0.9.0.0/logs目錄下的,這里說幾個需要注意的日志
server.log #kafka的運行日志 state-change.log #kafka他是用zookeeper來保存狀態,所以他可能會進行切換,切換的日志就保存在這里 controller.log #kafka選擇一個節點作為“controller”,當發現有節點down掉的時候它負責在游泳分區的所有節
點中選擇新的leader,這使得Kafka可以批量的高效的管理所有分區節點的主從關系。如果controller down掉了,活着的節點中的一個會備切換為新的controller.
5.2、上面的大家你完成之后可以登錄zk來查看zk的目錄情況
#使用客戶端進入zk ./zkCli.sh -server 127.0.0.1:2181 #默認是不用加’-server‘參數的因為我們修改了他的端口 #查看目錄情況 執行“ls /” [zk: 127.0.0.1:12181(CONNECTED) 0] ls / #顯示結果:[consumers, config, controller, isr_change_notification, admin, brokers, zookeeper, controller_epoch] ''' 上面的顯示結果中:只有zookeeper是,zookeeper原生的,其他都是Kafka創建的 ''' #標注一個重要的 [zk: 127.0.0.1:12181(CONNECTED) 1] get /brokers/ids/0 {"jmx_port":-1,"timestamp":"1456125963355","endpoints":["PLAINTEXT://10.0.0.201:9092"],"host":"192.168.7.100","version":2,"port":9092} cZxid = 0x1000001c1 ctime = Mon Feb 22 15:26:03 CST 2016 mZxid = 0x1000001c1 mtime = Mon Feb 22 15:26:03 CST 2016 pZxid = 0x1000001c1 cversion = 0 dataVersion = 0 aclVersion = 0 ephemeralOwner = 0x152e40aead20016 dataLength = 139 numChildren = 0 [zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 2] #還有一個是查看partion [zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 7] get /brokers/topics/shuaige/partitions/0 null cZxid = 0x100000029 ctime = Mon Feb 22 10:05:11 CST 2016 mZxid = 0x100000029 mtime = Mon Feb 22 10:05:11 CST 2016 pZxid = 0x10000002a cversion = 1 dataVersion = 0 aclVersion = 0 ephemeralOwner = 0x0 dataLength = 0 numChildren = 1 [zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 8]
Python 集群測試代碼
生產者
# encoding:utf-8 # Author:Richie # Date:2019/5/13 import json from kafka import KafkaProducer producer = KafkaProducer(value_serializer=lambda v: json.dumps(v).encode('utf-8'),bootstrap_servers=['10.0.0.201:9092','10.0.0.202:9092','10.0.0.203:9092']) msg_dict = { "sleep_time": 10, "db_config": { "database": "test_1", "host": "localhost", "user": "root", "password": "root" }, "table": "msg", "msg": "Hello World" } producer.send('stock', msg_dict, partition=0) producer.close()
消費者
# encoding:utf-8 # Author:Richie # Date:2019/5/13 from kafka import KafkaConsumer consumer = KafkaConsumer('stock', bootstrap_servers=['10.0.0.201:9092','10.0.0.202:9092','10.0.0.203:9092']) for msg in consumer: recv = "%s:%d:%d: key=%s value=%s" % (msg.topic, msg.partition, msg.offset, msg.key, msg.value) print(recv)