大数据技术之Kafka系统入门（一）：Kafka基础知识+实战

问题导读：
1、如何理解消息队列（MessageQueue）？
2、如何解析Kafka基础架构？
3、如何安装Kafka集群？
4、Kafka命令行操作有哪些？

第1章 Kafka概述
1.1定义

Kafka是一个分布式的基于发布/订阅模式的消息队列，主要应用于大数据实时处理领域。

1.2 消息队列（MessageQueue）

1.2.1 传统消息队列的应用场景

1.2.2 消息队列的两种模式

（1）点对点模式（一对一，消费者主动拉取数据，消息收到后消息清除）

消息生产者生产消息发送到Queue中，然后消息消费者从Queue中取出并且消费消息。

消息被消费以后，queue中不再有存储，所以消息消费者不可能消费到已经被消费的消息。Queue支持存在多个消费者，但是对一个消息而言，只会有一个消费者可以消费。

（2）发布/订阅模式（一对多，消费者消费数据之后不会清除消息）

消息生产者（发布）将消息发布到topic中，同时有多个消息消费者（订阅）消费该消息。和点对点方式不同，发布到topic的消息会被所有订阅者消费。

1.3 Kafka基础架构

1）Producer ：消息生产者，就是向kafka broker发消息的客户端；

2）Consumer ：消息消费者，向kafka broker取消息的客户端；

3）Consumer Group （CG）：消费者组，由多个consumer组成。消费者组内每个消费者负责消费不同分区的数据，一个分区只能由一个消费者消费；消费者组之间互不影响。所有的消费者都属于某个消费者组，即消费者组是逻辑上的一个订阅者。

4）Broker ：一台kafka服务器就是一个broker。一个集群由多个broker组成。一个broker可以容纳多个topic。

5）Topic ：可以理解为一个队列，生产者和消费者面向的都是一个topic；

6）Partition：为了实现扩展性，一个非常大的topic可以分布到多个broker（即服务器）上，一个topic可以分为多个partition，每个partition是一个有序的队列；

7）Replica：副本，为保证集群中的某个节点发生故障时，该节点上的partition数据不丢失，且kafka仍然能够继续工作，kafka提供了副本机制，一个topic的每个分区都有若干个副本，一个leader和若干个follower。

8）leader：每个分区多个副本的“主”，生产者发送数据的对象，以及消费者消费数据的对象都是leader。

9）follower：每个分区多个副本中的“从”，实时从leader中同步数据，保持和leader数据的同步。leader发生故障时，某个follower会成为新的follower。

第2章 Kafka快速入门
2.1 安装部署

2.1.1 集群规划

2.1.2 jar包下载

http://kafka.apache.org/downloads.html

2.1.3 集群部署

1）解压安装包

[atguigu@hadoop102 software]$ tar -zxvf kafka_2.11-0.11.0.0.tgz -C
/opt/module/
复制代码

2）修改解压后的文件名称

[atguigu@hadoop102 module]$ mv kafka_2.11-0.11.0.0/ kafka
复制代码

3）在/opt/module/kafka目录下创建logs文件夹

[atguigu@hadoop102 kafka]$ mkdir logs
复制代码

4）修改配置文件

[atguigu@hadoop102 kafka]$ cd config/

[atguigu@hadoop102 config]$ vi server.properties
复制代码

输入以下内容：

#broker的全局唯一编号，不能重复
broker.id=0
#删除topic功能使能
delete.topic.enable=true
#处理网络请求的线程数量
num.network.threads=3
#用来处理磁盘IO的现成数量
num.io.threads=8
#发送套接字的缓冲区大小
socket.send.buffer.bytes=102400
#接收套接字的缓冲区大小
socket.receive.buffer.bytes=102400
#请求套接字的缓冲区大小
socket.request.max.bytes=104857600
#kafka运行日志存放的路径    
log.dirs=/opt/module/kafka/logs
#topic在当前broker上的分区个数
num.partitions=1
#用来恢复和清理data下数据的线程数量
num.recovery.threads.per.data.dir=1
#segment文件保留的最长时间，超时将被删除
log.retention.hours=168
#配置连接Zookeeper集群地址
zookeeper.connect=hadoop102:2181,hadoop103:2181,hadoop104:2181
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5）配置环境变量

[atguigu@hadoop102 module]$ sudo vi /etc/profile

#KAFKA_HOME
export KAFKA_HOME=/opt/module/kafka
export PATH=$PATH:$KAFKA_HOME/bin

[atguigu@hadoop102 module]$ source /etc/profile
复制代码

6）分发安装包

[atguigu@hadoop102 module]$ xsync kafka/
复制代码

        注意：分发之后记得配置其他机器的环境变量

7）分别在hadoop103和hadoop104上修改配置文件/opt/module/kafka/config/server.properties中的broker.id=1、broker.id=2

        注：broker.id不得重复

8）启动集群

依次在hadoop102、hadoop103、hadoop104节点上启动kafka

[atguigu@hadoop102 kafka]$ bin/kafka-server-start.sh -daemon config/server.properties
[atguigu@hadoop103 kafka]$ bin/kafka-server-start.sh -daemon  config/server.properties
[atguigu@hadoop104 kafka]$ bin/kafka-server-start.sh -daemon  config/server.properties
复制代码

9）关闭集群

[atguigu@hadoop102 kafka]$ bin/kafka-server-stop.sh stop
[atguigu@hadoop103 kafka]$ bin/kafka-server-stop.sh stop
[atguigu@hadoop104 kafka]$ bin/kafka-server-stop.sh stop
复制代码

10）kafka群起脚本

for i in `cat /opt/module/hadoop-2.7.2/etc/hadoop/slaves`
do
echo "========== $i ==========" 
ssh $i 'source /etc/profile&&/opt/module/kafka_2.11-0.11.0.2/bin/kafka-server-start.sh -daemon /opt/module/kafka_2.11-0.11.0.2/config/server.properties'
echo $?
done
复制代码

2.2 Kafka命令行操作

1）查看当前服务器中的所有topic

[atguigu@hadoop102 kafka]$
bin/kafka-topics.sh --zookeeper hadoop102:2181 --list
复制代码

2）创建topic

[atguigu@hadoop102 kafka]$ bin/kafka-topics.sh --zookeeper hadoop102:2181 \
--create --replication-factor 3 --partitions 1 --topic first
复制代码

选项说明：

--topic 定义topic名

--replication-factor  定义副本数

--partitions  定义分区数

3）删除topic

[atguigu@hadoop102 kafka]$bin/kafka-topics.sh --zookeeper hadoop102:2181 --delete --topic first
复制代码

需要server.properties中设置delete.topic.enable=true否则只是标记删除。

4）发送消息

[atguigu@hadoop102 kafka]$ bin/kafka-console-producer.sh \
--broker-list hadoop102:9092 --topic first
>hello world
>atguigu  atguigu
复制代码

5）消费消息

[atguigu@hadoop103 kafka]$ bin/kafka-console-consumer.sh \
--bootstrap-server hadoop102:9092 --from-beginning --topic first

[atguigu@hadoop103 kafka]$ bin/kafka-console-consumer.sh \
--bootstrap-server hadoop102:9092 --from-beginning --topic first
复制代码

--from-beginning：会把主题中以往所有的数据都读取出来。

6）查看某个Topic的详情

[atguigu@hadoop102 kafka]$ bin/kafka-topics.sh --zookeeper hadoop102:2181 \
--describe --topic first
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7）修改分区数

[atguigu@hadoop102 kafka]$bin/kafka-topics.sh
--zookeeper hadoop102:2181 --alter --topic first --partitions 6
复制代码

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