配置Kafka高可用和高可靠

操作场景

Kafka消息传输保障机制，可以通过配置不同的参数来保障消息传输，进而满足不同的性能和可靠性要求。本章节介绍如何配置Kafka高可用和高可靠参数。

对系统的影响

• 配置高可用、高性能模式后，数据可靠性会降低。在磁盘故障、节点故障等场景下存在数据丢失风险。
• 配置高可靠性的影响：
  • 性能降低：

    在生产数据时，配置了高可靠参数ack=-1之后，需要多个副本均写入成功之后才认为是写入成功。这样会导致单条消息时延增加，客户端处理能力下降。具体性能以现场实际测试数据为准。

  • 可用性降低：

    不允许不在ISR中的副本被选举为Leader。如果Leader下线时，其他副本均不在ISR列表中，那么该分区将保持不可用，直到Leader节点恢复。当分区的一个副本所在节点故障时，无法满足最小写入成功的副本数，那么将会导致业务写入失败。

• 参数配置项为服务级配置需要重启Kafka，建议在变更窗口做服务级配置修改。

高可用和高性能配置

如果业务需要保证高可用和高性能，可以参考以下步骤操作。

• 方法一：通过服务端配置
  1. 登录FusionInsight Manager。

     登录集群Manager具体操作，请参考访问MRS集群Manager。

  2. 选择“集群 > 服务 > Kafka > 配置 > 全部配置”。
  3. 搜索以下参数名称，并根据实际需要修改参数值。

     表1 服务端高可用性和高性能参数说明

     参数	默认值	说明
     unclean.leader.election.enable	false	是否允许不在ISR中的副本被选举为Leader。 true：允许不在ISR中的副本被选举为Leader，避免因副本故障导致分区完全不可用。 如果设置为true，且Producer中配置acks=1或者acks=0，在副本没有同步完成的情况下重启Leader所在的Broker，可能会造成数据丢失。 false：确保Leader是ISR中的副本，避免数据不一致。
     auto.leader.rebalance.enable	true	是否使用Leader自动均衡功能。 true：Controller会周期性地为所有节点的每个分区均衡Leader，将Leader分配给更优先的副本。 false：不使用Leader自动均衡功能。
     min.insync.replicas	1	当Producer设置acks为-1时，指定需要写入成功的副本的最小数目。

  4. 保存修改的配置。保存完成后请重新启动配置过期的服务或实例以使配置生效。
• 方法二：通过服务端配置
  1. 以root用户登录安装Kafka客户端的节点。
  2. 执行以下命令，编辑客户端配置文件producer.properties。

     vi Kafka客户端安装路径/Kafka/kafka/config/producer.properties

  3. 根据需要配置下表中参数，并保存文件。

     表2 客户端高可用性和高性能参数说明

     参数	默认值	说明
     acks	1	需要Leader确认消息是否已经接收并认为已经处理完成。该参数会影响消息的可靠性和性能。 acks=0：Producer将不会等待服务端任何响应。消息将会被认为成功。 acks=1：当副本所在Leader确认数据已写入，但是其不会等待所有的副本完全写入即返回响应。在这种情况下，如果Leader确认后但是副本未同步完成时Leader异常，那么数据就会丢失。 acks=-1：意味着等待所有的同步副本确认后才认为成功，配合“min.insync.replicas”可以确保多副本写入成功，只要有一个副本保持活跃状态，记录将不会丢失。

数据高可靠性配置

如果业务需要保证数据高可靠性，可以参考以下步骤操作。

• 方法一：通过服务端配置
  1. 登录FusionInsight Manager。

     登录集群Manager具体操作，请参考访问MRS集群Manager。

  2. 选择“集群 > 服务 > Kafka > 配置 > 全部配置”。
  3. 搜索以下参数名称，并根据实际需要修改参数值。

     表3 服务端高可靠性参数说明

     参数	建议值	说明
     unclean.leader.election.enable	false	是否允许不在ISR中的副本被选举为Leader。 true：允许不在ISR中的副本被选举为Leader，避免因副本故障导致分区完全不可用。 如果设置为true，且Producer中配置acks=1或者acks=0，在副本没有同步完成的情况下重启Leader所在的Broker，可能会造成数据丢失。 false：确保Leader是ISR中的副本，避免数据不一致。
     min.insync.replicas	2	当Producer设置acks为-1时，指定需要写入成功的副本的最小数目。 需要满足min.insync.replicas <= replication.factor。

  4. 保存修改的配置。保存完成后请重新启动配置过期的服务或实例以使配置生效。
• 方法二：通过服务端配置
  1. 以root用户登录安装Kafka客户端的节点。
  2. 执行以下命令，编辑客户端配置文件producer.properties。

     vi Kafka客户端安装路径/Kafka/kafka/config/producer.properties

  3. 根据需要配置下表中参数，并保存文件。

     表4 客户端高可靠性参数说明

     参数	建议值	说明
     acks	-1	Producer需要Leader确认消息是否已经接收并认为已经处理完成。 acks=-1：需要等待在ISR列表的副本都确认接收到消息并处理完成才表示消息成功。配合“min.insync.replicas”可以确保多副本写入成功，只要有一个副本保持活跃状态，记录将不会丢失，此参数配置为-1时，会降低生产性能，请权衡后配置。

配置建议

请根据以下业务场景对可靠性和性能要求进行评估，采用合理参数配置。

• 对于价值数据，这两种场景下建议Kafka数据目录磁盘配置raid1或者raid5，从而提高单个磁盘故障情况下数据可靠性。
• 参数配置项均为Topic级别可修改的参数，默认采用服务级配置。

  可针对不同Topic可靠性要求对Topic进行单独配置。

  例如，以root用户登录Kafka客户端节点，在客户端安装目录下配置Topic的可靠性参数命令：

  cd Kafka客户端安装路径/Kafka/kafka/bin

  kafka-configs.sh --bootstrap-server Kafka集群IP:21007 --command-config ../config/client.properties --alter --topic 主题名称 --add-config unclean.leader.election.enable=false,min.insync.replicas=2

• 参数配置项为服务级配置时需要重启Kafka，建议在变更窗口做服务级配置修改。