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  • Docker安装Kafka,su进入管理员界面,由于kafka服务需要依赖注册zookeeper服务, 首先需要安装zookeeper。输入命令docker pull zookeeper,此时默认的是最新版本laster,如果要安装指定版本镜像文件,可到docker hub...
    本列采用Orcale VM软件安装Centos7虚拟机,相关分配内存/显存大小1024M/12M.

    Docker安装Kafka,su进入管理员界面,由于kafka服务需要依赖注册zookeeper服务, 首先需要安装zookeeper。输入命令docker pull zookeeper,此时默认的是最新版本laster,如果要安装指定版本镜像文件,可到docker hub上查询指定镜像对应版本号,比如docker pull zookeeper:3.2.1。本文直接拉取最新版本,需要注意的是,拉取之前最好配置docker镜像源地址 1、如何配置镜像源地址: 输入如下命令,编辑 docker 的 daemon.json 配置文件vi /etc/dock

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  • 数据存储结构Kafka中的Message是以topic为基本单位组织的,不同的topic之间是相互独立的。每个topic又可以分成几个不同的partition(每个topic有几个partition是在创建topic时指定的),每个partition存储一部分...

    数据存储结构:

    Kafka中的Message是以topic为基本单位组织的,不同的topic之间是相互独立的。每个topic又可以分成几个不同的partition(每个topic有几个partition是在创建topic时指定的),每个partition存储一部分Message。


    partition是以文件的形式存储在文件系统中,比如,创建了一个名为page_visits的topic,其有5个partition,那么在Kafka的数据目录中(由配置文件中的log.dirs指定的)中就有这样5个目录: page_visits-0, page_visits-1,page_visits-2,page_visits-3,page_visits-4,其命名规则为<topic_name>-<partition_id>,里面存储的分别就是这5个partition的数据。

    Partition中的每条Message由offset来表示它在这个partition中的偏移量,这个offset不是该Message在partition数据文件中的实际存储位置,而是逻辑上一个值,它唯一确定了partition中的一条Message。类似于下面的一个图片,消息存储在每个log文件中,index对应的是消息的索引信息,另外,为了让消息消费的时候更快,又将文件分成很多段。

     

    数据消费查询:

       我们要查询 offset 为7的消息,那kafka就会快速定位到这个index文件,得知offset 为7的消息在6,9807后面,这时候就可以通过9807快速定位到数据文件,然后从位置为9807的那个地方开始顺序扫描直到找到offset为7的那条Message。

      

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/leochenliang/p/10082120.html

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  • 通过上图,我们可以大概了解到一点,Kafka是通过主题进行对数据进行分类的,而一个主题可以划分为多个partition分区,同一topic的不同partition可能分布在不同机器上,进而实现分布式高性能的特点。对于partition在...

    4. Kafka 存储形式

    4.1 存储结构

    image-20201104154440754

    通过上图,我们可以大概了解到一点,Kafka是通过主题进行对数据进行分类的,而一个主题可以划分为多个partition分区,同一topic的不同partition可能分布在不同机器上,进而实现分布式高性能的特点。对于partition在系统中是一个文件夹,其中可能包含多个segment。

    我们可以设置segment在内存中的大小,当保存的消息大于segment的大小时,会再建一个segment。一个segment段由三个文件组成,分别为 .log , .index , .timeindex .

    topic结构

    • topic包含多个partition,
    • topic只是逻辑概念,不涉及到存储,partition才是物理概念
    • 同一topic的不同partition可能分布在不同机器上

    partition结构

    • partition是一个文件夹,其中包含多个segment
    • 如果其中有n个segment,则共有2*n个文件
    • 每个partition是一个有序的队列
    • partition中的每条消息都会分配一个有序的id,即offset

    segment结构

    • 由一对文件组成,一个稀疏索引文件(.index),一个数据文件(.log),一个时间索引文件(.timeindex)
    • 文件命名规则
      • 上一个segment在partition中的最大offset数值,即,比如00000000000000345678.log文件中的第一条消息的offset为345679
      • 最大为64位的long,不足位数补0,如00000000000000345678.log
      • 索引文件后缀.index,日志数据文件后缀.log

    segment索引文件结构

    • 存储一系列的元数据,每条元数据就是一条索引
    • 元数据条数小于消息条数,是稀疏索引
    • 元数据(即索引)构成
      • 索引所指向的message在数据日志文件中的相对序号,即相对的offset,从1开始,该相对offset加上文件名当中的值就是该message在整个partition中的绝对offset了
      • 索引所指向的message在数据日志文件中的位置,即文件游标,从0开始,方便直接指定游标打开数据文件

    segment日志数据文件结构

    • 存储一系列的message

    message结构

    • offset 偏移量,消息的唯一标识,通过offset能找到唯一消息,类型long 8bytes
    • MessageSize 消息长度,类型int32 4bytes
    • crc32校验码, 4bytes,校验message
    • magic, 表示本次发布kafka服务程序协议版本号 1byte
    • attributes 独立版本,标识压缩类型,编码类型 1byte
    • key length 4bytes 当key length=-1时,key字段可不写
    • key 可选
    • payload 实际消息内容

    message特点

    • message是无状态的,即不会标识是否已被消费过
    • message不能同时被多个consumer来消费,可以等前一个消费完成,下一个继续消费。
    • consumer可以同时消费多条message

    4.2 kafka如何实现高并发存储-如何找到一条需要消费的数据(阿里)

    kafka的底层用了稀疏索引的方式,使用了二分查找法,其实很多索引都是二分查找法。 二分查找法的时间复杂度:O(logn)。除了Kafka外,其实 redis,B+树的底层都采用了二分查找法

    参考: redis的索引底层的 跳表原理 实现 聊聊Mysql索引和redis跳表 —redis的跳表原理 (阿里)

    参考: :一步步分析为什么B+树适合作为索引的结构 以及索引原理 (阿里面试)

    参考::各种排序算法的时间复杂度和空间复杂度(阿里)

    在partition中如何通过offset查找message?

    我们都知道,Kafka消费者读取数据时,只需要通过一个offset就可以精准的拉取数据,例如读取offset=368776的message,需要通过下面2个步骤查找。

    第一步查找segment file

    image-20201106142619322

    上述图2为例,

    其中第一个文件00000000000000000000.index表示最开始的文件,起始偏移量(offset)为0. 第二个文件00000000000000368769.index的消息量起始偏移量为368770 = 368769 + 1. 同样,第三个文件00000000000000737337.index的起始偏移量为737338=737337 + 1,其他后续文件依次类推,以起始偏移量命名并排序这些文件,只要根据offset 二分查找文件列表,就可以快速定位到具体文件。

    当offset=368776时定位到00000000000000368769.index|log

    第二步通过segment file查找message

    通过第一步定位到segment file,当offset=368776时,依次定位到00000000000000368769.index的元数据物理位置和 00000000000000368769.log的物理偏移地址,然后再通过00000000000000368769.log顺序查找直到 offset=368776为止。

    从上述图3可知这样做的优点,segment index file采取稀疏索引存储方式,它减少索引文件大小,通过mmap可以直接内存操作,稀疏索引为数据文件的每个对应message设置一个元数据指针,它比稠密索引节省了更多的存储空间,但查找起来需要消耗更多的时间。

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  • 1.topic注册信息 路径/brokers/topics/[topic] : {  "version": 1,  "partitions": {"0": [0, 1, 3] } } } 2.分区状态信息 路径/brokers/topics/[topic]/partitions/[partitionId]... 

    1.topic注册信息

    路径/brokers/topics/[topic] :

    {
      "version"1,
      "partitions": {"0": [013] } }
    }
    2.分区状态信息

    路径/brokers/topics/[topic]/partitions/[partitionId]/state

    {
      "version"1,
      "isr": [0,1],
      "leader"0,
      "controller_epoch"1,
      "leader_epoch"0
    }
    3.服务器注册信息

    路径/brokers/ids/[brokerId]

    {
      "version"1,
      "host""192.168.1.148",
      "port"9092,
      "jmx_port"9999
    }
    4.控制器的版本
    /controller 
    35
    5.消费者注册信息
    /consumers/[groupId]/ids/[consumerId]
    static subscription:
    {
      "version"1,
      "pattern""static",
      "subscription": {"topic1"1"topic2"2}
    }
     
     
    A whitelist subscription:
    {
      "version"1,
      "pattern""white_list",
      "subscription": {"abc"1}}
     
    A blacklist subscription:
    {
      "version"1,
      "pattern""black_list",
      "subscription": {"abc"1}}

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  • 参考:
  • Kafka整体结构以及模块分析

    千次阅读 2016-07-06 15:26:58
    一、Kafka源代码的工程结构 如下图所示:     二、各模板简要说明 admin:管理员模块,操作和管理topic,paritions相关,包含create,delete topic,扩展patitions Api:该模块主要负责交互数据的组装,...
  • 鉴于庞大的数据量,需要将其做成分布式,这时需要将Q里面的数据分到许多机器上进行存储,除此之外还有分布式的计算需求。同时需要支持多语言,如Java、GO、php等,另外还有高可用的需求。 二、Kafka集群 ...
  • Kafka 体系结构

    千次阅读 2014-09-03 21:42:11
    总的来说就是消息的生产者(producer)发送消息到某个主题(topic),消息的消费者(consumer)从这个主题中接收数据。其中 kafka 集群(cluster)可以由多个服务器组成,每个服务器称之为代理(broker). -- 更多参见:...
  • Kafka中的Message是以topic为基本单位组织的,不同的topic之间是相互独立的。每个topic又可以分成几个不同的partition(每个topic有几个partition是在创建topic时指定的),每个partition存储一部分Message。借用官方...
  • 一、Kafka数据存储结构 由于生产者生产的消息会不断追加到log文件末尾,为防止log文件过大导致数据定位效率低下,Kafka采取了分片和索引机制,将每个partition分为多个segment。每个segment对应两个文件:“....
  • Kafka中的Message是以topic为基本单位组织的,不同的topic之间是相互独立的。每个topic又可以分成几个不同的partition(每个topic有几个partition是在创建topic时指定的),每个partition存储一部分Messa...
  • Kafka中的Message是以topic为基本单位组织的,不同的topic之间是相互独立的。每个topic又可以分成几个不同的partition(每个topic有几个partition是在创建topic时指定的),每个partition存储一部分Message。借用官方...
  • kafka内部结构笔记

    2017-09-01 17:11:00
    在系统架构中,将消息系统独立可起到架构解耦、易扩展、灵活性强、可恢复、数据冗余、异步通讯等优点。 kafka是分布式消息系统软件,实现了消息发布/订阅功能。还有一些其他的消息队列软件,比如RabbitMQ、Redis、...
  • 本文译自Processing ... Data in Apache Kafka with Structured Streaming in Apache Spark 2.2, 28 APRIL 2017, 类似编者翻译的另一篇文章,本文用实际的例子演示了Spark Structured Streaming和Ka
  • Kafka中的Message是以topic为基本单位组织的,不同的topic之间是相互独立的。每个topic又可以分成几个不同的partition(每个topic有几个partition是在创建topic时指定的),每个partition存储一部分Message
  • 本文翻译自DataBricks官方博客,主要描述了Apache Spark 2.0中推出的新功能Structured Streaming(结构化流处理)从Kafka中读取消息,实时处理后再写入不同的下游系统的使用示例。 结构化流处理API使得以一种兼具一.....
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    2018-10-06 22:05:40
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  • Kafka数据存储详解

    2020-10-13 20:23:14
    每一个partion(文件夹)相当于一个巨型文件被平均分配到多个大小相等segment(段)数据文件里。但每一个段segment file消息数量不一定相等,这样的特性方便old segment fifile高速被删除。(默认情况下每一个文件大小...

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