Kafka初识--消息系统

         官方描述(0.8):Kafka® is a distributed, partitioned, replicated commit log service. It provides the functionality of a messaging system, but with a unique design.
即Kafka是一个分布式的,基于分区的,多副本的消息系统,它以独特的设计理念,提供了消息传递的功能。

        传统的消息系统通常有两种模型,一个是“排队(queuing
)”,一个是“发布-订阅(publish-subscribe)。
对于排队模型(消息队列),允许有多个消费者(consumer)实例,且多个消费者实例可以分别处理队列中不相同的数据,所以方便消费端能力扩展。但队列中一条消息只能被一个消费者消费,一旦消息被某个消费者读到,消息就会消失,其他消费者将不能读取到该消息。对于发布-订阅模型,其也可以有多个消费者,不同的是它是以广播方式,一条消息可以被多个消费者消费,由于是消息广播方式,所以不便于消费端能力扩展。而Kafka的消息既可以被多次消费,消费者能力也可以很容易扩展,具体原理后续再做解释。
        “发布-订阅”模型,还有个特点:数据(消息)的发送者(发布者)不会把数据直接发给接收者。
        对于简单的或者某些系统的前期需求,普通系统架构即可满足,但随着时间推移,或者需求的更复杂化,架构就需要做些优化调整。比如前端应用服务(FrontendServer)的“指标度量消息”系统,前期我们可以直接在应用服务和仪表盘服务(MetricsServer)间建立连接,然后通过这个连接发送度量指标,如图一:

图一:单直连指标度量系统

        但随着需求增多,“直连架构”会变得一团糟。比如当需要分析更长时间段的度量指标时,此时仪表盘服务不能满足需求,于是我们引入一个新的服务--指标分析服务(MetricAnalysis)来处理长时间段的度量指标,此时我们的应用服务需要在其与指标分析服务间再建立一条链路。当类似需求越来越多,链路也会越来越多,最终系统将会比较复杂、混乱,如图二:
图二:多直连指标度量系统

        此时,我们最好对系统架构做些调整,让其“看起来更舒服些”。比如我们可以建立一个独立的服务来接收其他应用系统的度量指标,并为其他系统提供查询的服务,如此“指标度量”系统架构复杂度就会降低很多,如图三:
图三:指标度量发布-订阅系统

        此时的“指标度量”系统,就可归属于“发布-订阅消息”系统。除了“指标度量”系统外,也许我们还会需要“日志记录”、“用户行为追踪”等系统,我们都可以采用这种方式来解耦信息的发布和订阅者,如图四:
图四:多个发布-订阅系统

        如此方式比使用“直连”要好很多,但也有一些不好地方,比如多个发布-订阅系统间有很多地方功能重复,公司也需要维护多个数据队列系统,此时更好的方式是,我们做一个统一的、集中式的系统,他可以用来发布通用类型的数据,并且其规模可以随着公司业务的增长而增长。而Kafka就是可以用于解决这个问题的一个基于“发布-订阅”的消息系统。


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参考:
《Kafka The Definitive Guide》
http://kafka.apache.org/documentation/#introduction

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