问题

用过 Kafka 的同学用过都知道,每个 Topic 一般会有很多个 partitions。为了使得我们能够及时消费消息,我们也可能会启动多个 Consumer 去消费,而每个 Consumer 又会启动一个或多个streams去分别消费 Topic 里面的数据。我们又知道,Kafka 存在 Consumer Group 的概念,也就是 group.id 一样的 Consumer,这些 Consumer 属于同一个Consumer Group,组内的所有消费者协调在一起来消费订阅主题(subscribed topics)的所有分区(partition)。当然,每个分区只能由同一个消费组内的一个consumer来消费。那么问题来了,同一个 Consumer Group 里面的 Consumer 是如何知道该消费哪些分区里面的数据呢?

如果想及时了解Spark、Hadoop或者Hbase相关的文章,欢迎关注微信公共帐号:iteblog_hadoop

如上图,Consumer1 为啥消费的是 Partition0 和 Partition2,而不是 Partition0 和 Partition3?这就涉及到 Kafka 内部分区分配策略(Partition Assignment Strategy)了。

在 Kafka 内部存在两种默认的分区分配策略:Range 和 RoundRobin。当以下事件发生时,Kafka 将会进行一次分区分配:

  • 同一个 Consumer Group 内新增消费者

  • 消费者离开当前所属的Consumer Group,包括shuts down 或 crashes

  • 订阅的主题新增分区

将分区的所有权从一个消费者移到另一个消费者称为重新平衡(rebalance),如何rebalance就涉及到本文提到的分区分配策略。下面我们将详细介绍 Kafka 内置的两种分区分配策略。本文假设我们有个名为 T1 的主题,其包含了10个分区,然后我们有两个消费者(C1,C2)来消费这10个分区里面的数据,而且 C1 的 num.streams = 1,C2 的 num.streams = 2。

Range strategy

Range策略是对每个主题而言的,首先对同一个主题里面的分区按照序号进行排序,并对消费者按照字母顺序进行排序。在我们的例子里面,排完序的分区将会是0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9;消费者线程排完序将会是C1-0, C2-0, C2-1。然后将partitions的个数除于消费者线程的总数来决定每个消费者线程消费几个分区。如果除不尽,那么前面几个消费者线程将会多消费一个分区。在我们的例子里面,我们有10个分区,3个消费者线程, 10 / 3 = 3,而且除不尽,那么消费者线程 C1-0 将会多消费一个分区,所以最后分区分配的结果看起来是这样的:

C1-0 将消费 0, 1, 2, 3 分区
C2-0 将消费 4, 5, 6 分区
C2-1 将消费 7, 8, 9 分区

假如我们有11个分区,那么最后分区分配的结果看起来是这样的:

C1-0 将消费 0, 1, 2, 3 分区
C2-0 将消费 4, 5, 6, 7 分区
C2-1 将消费 8, 9, 10 分区

假如我们有2个主题(T1和T2),分别有10个分区,那么最后分区分配的结果看起来是这样的:

C1-0 将消费 T1主题的 0, 1, 2, 3 分区以及 T2主题的 0, 1, 2, 3分区
C2-0 将消费 T1主题的 4, 5, 6 分区以及 T2主题的 4, 5, 6分区
C2-1 将消费 T1主题的 7, 8, 9 分区以及 T2主题的 7, 8, 9分区

可以看出,C1-0 消费者线程比其他消费者线程多消费了2个分区,这就是Range strategy的一个很明显的弊端。

RoundRobin strategy

使用RoundRobin策略有两个前提条件必须满足:

  • 同一个Consumer Group里面的所有消费者的num.streams必须相等;

  • 每个消费者订阅的主题必须相同。

所以这里假设前面提到的2个消费者的num.streams = 2。RoundRobin策略的工作原理:将所有主题的分区组成 TopicAndPartition 列表,然后对 TopicAndPartition 列表按照 hashCode 进行排序,这里文字可能说不清,看下面的代码应该会明白:

val allTopicPartitions = ctx.partitionsForTopic.flatMap { case(topic, partitions) =>
 info("Consumer %s rebalancing the following partitions for topic %s: %s"
      .format(ctx.consumerId, topic, partitions))
 partitions.map(partition => {
   TopicAndPartition(topic, partition)
 })
}.toSeq.sortWith((topicPartition1, topicPartition2) => {
 /*
  * Randomize the order by taking the hashcode to reduce the likelihood of all partitions of a given topic ending
  * up on one consumer (if it has a high enough stream count).
  */
 topicPartition1.toString.hashCode < topicPartition2.toString.hashCode
})

最后按照round-robin风格将分区分别分配给不同的消费者线程。

在我们的例子里面,加入按照 hashCode 排序完的topic-partitions组依次为T1-5, T1-3, T1-0, T1-8, T1-2, T1-1, T1-4, T1-7, T1-6, T1-9,我们的消费者线程排序为C1-0, C1-1, C2-0, C2-1,最后分区分配的结果为:

C1-0 将消费 T1-5, T1-2, T1-6 分区;
C1-1 将消费 T1-3, T1-1, T1-9 分区;
C2-0 将消费 T1-0, T1-4 分区;
C2-1 将消费 T1-8, T1-7 分区;

多个主题的分区分配和单个主题类似,这里就不在介绍了。

根据上面的详细介绍相信大家已经对Kafka的分区分配策略原理很清楚了。不过遗憾的是,目前我们还不能自定义分区分配策略,只能通过partition.assignment.strategy参数选择 range 或 roundrobin。partition.assignment.strategy参数默认的值是range。

Kafka分区分配策略(Partition Assignment Strategy的更多相关文章

  1. Kafka分区分配策略(Partition Assignment Strategy)

    众所周知,Apache Kafka是基于生产者和消费者模型作为开源的分布式发布订阅消息系统(当然,目前Kafka定位于an open-source distributed event streamin ...

  2. Kafka分区分配策略分析——重点:StickyAssignor

    “ 为什么Kafka在RangeAssigor.RoundRobinAssignor的基础上,又新增了PartitionAssignor,它解决了什么问题?” 背景 用过Kafka的同学应该都知道Ka ...

  3. Kafka分区分配策略-RangeAssignor、RoundRobinAssignor、StickyAssignor

    引言按照Kafka默认的消费逻辑设定,一个分区只能被同一个消费组(ConsumerGroup)内的一个消费者消费.假设目前某消费组内只有一个消费者C0,订阅了一个topic,这个topic包含7个分区 ...

  4. Kafka消费分组和分区分配策略

    Kafka消费分组,消息消费原理 同一个消费组里的消费者不能消费同一个分区,不同消费组的消费组可以消费同一个分区 Kafka分区分配策略 在 Kafka 内部存在两种默认的分区分配策略:Range 和 ...

  5. kafka的分区分配策略

    用过 Kafka 的同学应该都知道,每个 Topic 一般会有很多个 partitions.为了使得我们能够及时消费消息,我们也可能会启动多个 Consumer 去消费,而每个 Consumer 又会 ...

  6. Kafka 消费组消费者分配策略

    body { margin: 0 auto; font: 13px / 1 Helvetica, Arial, sans-serif; color: rgba(68, 68, 68, 1); padd ...

  7. Kafka分区与消费者的关系

    1.  前言 我们知道,生产者发送消息到主题,消费者订阅主题(以消费者组的名义订阅),而主题下是分区,消息是存储在分区中的,所以事实上生产者发送消息到分区,消费者则从分区读取消息,那么,这里问题来了, ...

  8. 深入了解Kafka【五】Partition和消费者的关系

    1.消费者与Partition 以下来自<kafak权威指南>第4章. 假设主题T1有四个分区. 1.1.一个消费者组 1.1.1.消费者数量小于分区数量 只有一个消费者时,消费者1将收到 ...

  9. kafka分区及副本在broker的分配

    kafka分区及副本在broker的分配 部分内容參考自:http://blog.csdn.net/lizhitao/article/details/41778193 以下以一个Kafka集群中4个B ...

随机推荐

  1. Netty中的Channel之数据冲刷与线程安全(writeAndFlush)

    本文首发于本博客,如需转载,请申明出处. GitHub项目地址 InChat 一个轻量级.高效率的支持多端(应用与硬件Iot)的异步网络应用通讯框架 前言 本文预设读者已经了解了一定的Netty基础知 ...

  2. 解决html代码文本复制问题,js技术

    实例代码: <!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="UTF-8"> <scr ...

  3. CSS在IE6中常见的兼容性问题

    1.在IE6中png24格式的图片不透明 解决办法:写一个条件注释语句,引入一个js插件,然后调用一下js中的方法,把需要处理的元素的类名写在括号中,如下 (插件下载地址:http://www.dil ...

  4. 最近javascript的学习小记

    一.关于javascript的原型与隐式原型 1.prototype 首先function是一个对象,每一个function都具有一个prototype对象,prototype对象默认是{constr ...

  5. Python数据描述与分析

    在进行数据分析之前,我们需要做的事情是对数据有初步的了解,比如对数据本身的敏感程度,通俗来说就是对数据的分布有大概的理解,此时我们需要工具进行数据的描述,观测数据的形状等:而后才是对数据进行建模分析, ...

  6. docker 集群 zookeeper 碰到 java.net.NoRouteToHostException: Host is unreachable (Host unreachable)

    最近在学 zookeeper ,按照 docker 官网的方式集群 zookeeper , 然后发现有路由找不到.最后问题解决了,随手记录下来. 原因是 firewalld 的没有信任 docker ...

  7. C#枚举(Enum)小结

    枚举概念 枚举类型(也称为枚举)提供了一种有效的方式来定义可能分配给变量的一组已命名整数常量.该类型使用enum关键字声明. 示例代码1 enum Day { Sunday, Monday, Tues ...

  8. linux下oracle启动关闭

    1.以oracle身份登录数据库,命令:su – oracle 2.执行以下命令查看数据库监听器的状况: lsnrctl status 3.执行以下命令停止数据库监听器运行: lsnrctl stop ...

  9. 简单介绍python的双向队列

    介绍 大家都知道利用 .append 和 .pop 方法,我们可以把列表当作栈或者队列来用(比如,把 append 和 pop(0) 合起来用,就能模拟栈的“先进先出”的特点).但是删除列表的第一个元 ...

  10. C语言面试基础知识整理

    一.预处理 1.什么是预编译?何时需要预编译? (1)预编译又称预处理,是做些代码文本的替换工作,即程序执行前的一些预处理工作.主要处理#开头的指令,如拷贝#include包含的文件代码.替换#def ...