更新时间:2024-03-26 GMT+08:00
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Kafka业务迁移

应用场景

Kafka迁移指将生产与消费消息的客户端切换成连接新Kafka,部分还涉及将持久化的消息文件迁移到新的Kafka。主要涉及到以下2类场景:

  • 业务上云且不希望业务有中断。

    在上云过程中,连续性要求高的业务,需要平滑迁移,不能有长时间的中断。

  • 在云上变更业务部署

    单AZ部署的Kafka实例,不具备AZ之间的容灾能力。用户对可靠性要求提升后,需要迁移到多AZ部署的实例上。

约束与限制

  • 使用Smart Connect迁移业务,会对源端Kafka进行消费,对目标端Kafka进行生产,会占用源端和目标端Kafka的带宽。
  • 出于性能考虑,Smart Connect实时同步源端和目标端的数据,但是消费进度是通过批处理同步的,可能会导致源端和目标端每个分区的消费进度存在0-100之间的差异。

迁移准备

  1. 配置网络环境

    Kafka实例分内网地址以及公网地址两种网络连接方式。如果使用公网地址,则消息生成与消费客户端需要有公网访问权限,并配置如下安全组。

    表1 安全组规则

    方向

    协议

    端口

    源地址

    说明

    入方向

    TCP

    9094

    0.0.0.0/0

    通过公网访问Kafka(关闭SSL加密)。

    入方向

    TCP

    9095

    0.0.0.0/0

    通过公网访问Kafka(开启SSL加密)。

  2. 创建Kafka实例

    Kafka的规格不能低于原业务使用的Kafka规格。具体请参考创建Kafka实例

  3. 创建Topic

    在新的Kafka实例上创建与原Kafka实例相同配置的Topic,包括Topic名称、副本数、分区数、消息老化时间,以及是否同步复制和落盘等。具体请参考创建Topic

实施步骤(方案一:先迁生产,再迁消费)

指先将生产消息的业务迁移到新的Kafka,原Kafka不会有新的消息生产。待原有Kafka实例的消息全部消费完成后,再将消费消息业务迁移到新的Kafka,开始消费新Kafka实例的消息。

  1. 将生产客户端的Kafka连接地址修改为新Kafka实例的连接地址。
  2. 重启生产业务,使得生产者将新的消息发送到新Kafka实例中。
  3. 观察各消费组在原Kafka的消费进度,直到原Kafka中数据都已经被消费完毕。
  4. 将消费客户端的Kafka连接地址修改为新Kafka实例的连接地址。
  5. 重启消费业务,使得消费者从新Kafka实例中消费消息。
  6. 观察消费者是否能正常从新Kafka实例中获取数据。
  7. 迁移结束。

本方案为业界通用的迁移方案,操作步骤简单,迁移过程由业务侧自主控制,整个过程中消息不会存在乱序问题,适用于对消息顺序有要求的场景。但是该方案中需要等待消费者业务直至消费完毕,存在一个时间差的问题,部分数据可能存在较大的端到端时延。

实施步骤(方案二:同时消费,后迁生产)

指消费者业务启用多个消费客户端,分别向原Kafka和新Kafka实例消费消息,然后将生产业务切到新Kafka实例,这样能确保所有消息都被及时消费。

  1. 启动新的消费客户端,配置Kafka连接地址为新Kafka实例的连接地址,消费新Kafka实例中的数据。

    原有消费客户端需继续运行,消费业务同时消费原Kafka与新Kafka实例的消息。

  2. 修改生产客户端,Kafka连接地址改为新Kafka实例的连接地址。
  3. 重启生产客户端,将生产业务迁移到新Kafka实例中。
  4. 生产业务迁移后,观察连接新Kafka实例的消费业务是否正常。
  5. 等待原Kafka中数据消费完毕,关闭原有消费业务客户端。
  6. 迁移结束。

迁移过程由业务自主控制。本方案中消费业务会在一段时间内同时消费原Kafka和新Kafka实例。由于在迁移生产业务之前,已经有消费业务运行在新Kafka实例上,因此不会存在端到端时延的问题。但在迁移生产的开始阶段,同时消费原Kafka与新Kafka实例,会导致部分消息之间的生产顺序无法保证,存在消息乱序的问题。此场景适用于对端到端时延有要求,却对消息顺序不敏感的业务

实施步骤(方案三:先迁消费,再迁生产)

指首先通过Smart Connect同步两个Kafka的消息,其次将消费端迁移到新Kafka,最后将生产端迁移到新Kafka。

  1. 创建Kafka数据复制的Smart Connect任务,用于同步两个Kafka的消息。具体步骤请参见创建Smart Connect任务(Kafka数据复制)
  2. 在Kafka控制台的“消息查询”页面,查看两个Kafka的最新消息是否一致,确认两个Kafka的同步进度是否一致。具体步骤请参见查询消息

    • 是,执行3
    • 否,在监控页面查看两个Kafka的“Kafka每分钟同步数据量”是否正常,如果正常,先等待两个Kafka的同步进度一致,然后执行3

  3. 将消费客户端的Kafka连接地址修改为新Kafka实例的连接地址。
  4. 重启消费业务,使得消费者从新Kafka实例中消费消息。
  5. 观察消费者是否能正常从新Kafka实例中获取数据。
  6. 修改生产客户端,Kafka连接地址改为新Kafka实例的连接地址。
  7. 重启生产客户端,将生产业务迁移到新Kafka实例中。
  8. 生产业务迁移后,观察连接新Kafka实例的消费业务是否正常。
  9. 迁移结束。

本方案依赖于Smart Connect,Smart Connect实时同步源端和目标端的数据,但是消费进度是通过批处理同步的,可能会导致源端和目标端每个分区的消费进度存在0-100之间的差异,存在少量重复消费问题。此场景适用于生产端不可停止,端到端有时延要求,但是可以兼容少量重复消费的业务。

常见问题:如何将持久化数据也一起迁移

如果需要将原Kafka的已消费数据也迁移到Kafka实例,可以使用Smart Connect工具,模拟成原Kafka的消费客户端,以及新Kafka实例的生产客户端,将Kafka所有消息数据迁移到新的Kafka实例,具体步骤请参考创建Smart Connect任务(Kafka数据复制)

需要注意的是,华为云Kafka实例为3副本存储,因此建议实例存储空间为原业务的单副本消息存储的3倍。

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