前言介绍
网络上针对脚本kafka-configs.sh用法，也有一些各种文章，但都不系统不全面，介绍的内容是有缺失的，总让人看起来很懂，用起来难，例如：动态配置内部关系不清晰、有些重点配置参数主从同步配额限流也没有解释清楚，除非去看代码。所以我希望读者通过深入阅读此文，更便捷利用此脚本解决实际运维和开发中遇到的问题，同时也为大家节省学习时间。
脚本语法解析
kafka-configs.sh参数解析
语法格式
增加配置项
某个topic配置对象
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --alter --entity-type topics --entity-name topicName --add-config 'k1=v1, k2=v2, k3=v3'
所有clientId的配置对象
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --alter --entity-type clients --entity-default --add-config 'k1=v1, k2=v2, k3=v3'
例子
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --alter --entity-type topics --entity-name topicName --add-config 'max.message.bytes=50000000, flush.messages=50000, flush.ms=5000'
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --alter --entity-type topics --entity-name topicName --add-config 'max.message.bytes=50000000' --add-config 'flush.messages=50000'
删除配置项
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --alter --entity-type topics --entity-name topicName --delete-config ‘k1,k2,k3’
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --alter --entity-type clients --entity-name clientId --delete-config ‘k1,k2,k3’
bin/kafka-configs.sh --bootstrap-server localhost:9092 --alter --entity-type brokers --entity-name $brokerId --delete-config ‘k1,k2,k3’
bin/kafka-configs.sh --bootstrap-server localhost:9092 --alter --entity-type brokers --entity-default --delete-config ‘k1,k2,k3’
例子
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --alter --entity-type topics --entity-name test-cqy --delete-config 'segment.bytes'
修改配置项
修改配置项与增加语法格式相同，相同参数后端直接覆盖
列出entity配置描述
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --entity-type topics --entity-name topicName --describe
bin/kafka-configs.sh--bootstrap-server localhost:9092 --entity-type brokers --entity-name $brokerId --describe
bin/kafka-configs.sh --bootstrap-server localhost:9092 --entity-type brokers --entity-default --describe
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --entity-type users --entity-name user1 --entity-type clients --entity-name clientA --describe
其他依次类推，不一一列举
配置管理用法
客户端配额限流
kafka支持配额管理，从而可以对Producer和Consumer的produce&fetch操作进行流量限制，防止个别业务压爆服务器。本文主要介绍如何使用kafka的配额管理功能
配额限流简介
Kafka配额限流由3种粒度配置：
- users + clients
- users
- clients
以上3种都是对接入的client的身份进行的认定方式。其中clientid是每个接入kafka集群的client的一个身份标志，在ProduceRequest和FetchRequest中都需要带上；users只有在开启了身份认证的kafka集群才有。producer和consumer的clientid默认值分别为producer-自增序号、groupid
配置优先级
以上三种粒度配置会组合成8个配置对象，相同配置项作用域范围不同，高优先级覆盖低优先级，下面为配置优先级
配置项列表
配置用例
1.配置users + clients
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --alter --entity-type users --entity-name user1 --entity-type clients --entity-name clientA --add-config 'producer_byte_rate=20971520,consumer_byte_rate=20971520'
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --alter --entity-type users --entity-name user1 --entity-type clients --entity-default --add-config 'producer_byte_rate=20971520,consumer_byte_rate=20971520'
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --alter --entity-type users --entity-default --entity-type clients --entity-default --add-config 'producer_byte_rate=20971520,consumer_byte_rate=20971520'
2.配置users
broker内所有的users累加总和最大producer生产&消费速率为20MB/sec
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --entity-type users --entity-default --alter --add-config 'producer_byte_rate=20971520,consumer_byte_rate=20971520'
broker内userA的最大producer生产&消费速率为20MB/sec
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --entity-type users --entity-name userA --alter --add-config 'producer_byte_rate=20971520,consumer_byte_rate=20971520'
3.配置clients
broker内所有clientId累加总和最大producer生产速率为20MB/sec
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --alter --entity-type clients --entity-default --add-config 'producer_byte_rate=20971520'
broker内clientA的最大producer生产速率为20MB/sec
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --alter --entity-type clients --entity-name clientA --add-config 'producer_byte_rate=20971520'
超出限流存在的问题
如果producer和consumer超出了流量限制，kafka会怎么处理呢？
- 对于Producer。如果Producer超出限流，先把数据append到log文件，再计算延时时间，并在等待ThrottleTime时间后响应给Producer。kafka没有客户端反馈机制，所以producer写入超时会重发，写入消息会重复。
- 对于Consumer。如果Consumer超出限流，先计算延时时间，并在等待ThrottleTime时间后，Kafka从log读取数据并响应Consumer。如果consumer的QequestTimeout < ThrottleTime，则consumer在ThrottleTime时间内会不断重发fetch请求，kafka会堆积大量无效请求，占用资源。
Brokers类型配置
brokers配置比较复杂，配置项众多，Kafka内部把brokers配置分为7个模块，具体如下表格所示：
brokers类型配置并不支持所有的配置项，例如：Broker升级相关协议和group、zookeeper、内置Transaction、Controlled、内置offset相关就不能动态更改。配置brokers只能指定--bootstrap-server，zk不支持
增加配置项
bin/kafka-configs.sh --bootstrap-server localhost:9092 --alter --entity-type brokers --entity-default --add-config 'max.connections.per.ip=200,max.connections.per.ip.overrides=[ip1:100,ip2:120]'
bin/kafka-configs.sh --bootstrap-server localhost:9092--alter --entity-type brokers --entity-name $brokerId --add-config 'max.connections.per.ip=200,max.connections.per.ip.overrides=[ip1:100]'
删除配置项
bin/kafka-configs.sh --bootstrap-server localhost:9092 --alter --entity-type brokers --entity-default --delete-config 'max.connections.per.ip,max.connections.per.ip.overrides'
bin/kafka-configs.sh --bootstrap-server localhost:9092 --alter --entity-type brokers --entity-name $brokerId --delete-config 'max.connections.per.ip,max.connections.per.ip.overrides'
列出配置描述
bin/kafka-configs.sh --bootstrap-server localhost:9092 --entity-type brokers --entity-default --describe
bin/kafka-configs.sh --bootstrap-server localhost:9092 --entity-type brokers --entity-name $brokerId --describe
Topics类型配置
Topics类型配置是Brokers类型配置的子集，Brokers类型包含Topics类型所有配置，brokers只是在topics配置项前加了前缀。还有一个特例区别是参数message.format.version在brokers动态配置暂时是不支持的
增加配置项
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --alter --entity-type topics --entity-name test-cqy --add-config 'max.message.bytes=50000000,flush.messages=50000,flush.ms=5000'
删除配置项
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --alter --entity-type topics --entity-name test-cqy --delete-config 'max.message.bytes,flush.messages,flush.ms'
列出配置描述
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --entity-type topics --entity-name test-cqy --describe
Brokers配额限流
broker之间复制数据配额限流
Kafka提供一个broker之间复制传输的流量限制功能，限制了partitions数据复制从一个broker节点到另一个broker节点的带宽上限。当重新平衡集群，引导新broker添加或移除老的broker方便很有用。配置注意事项如下：
- topic是DynamicReplicationQuota限流的载体，只有作用于具体topic，配额限流才有效
- leader|follower.xxx.throttled.replicas与leader|follower.xxx.throttled.rate同时都配置才有效
- 配置只对xxx.throttled.replicas范围限流，其他topics不做限流处理
Kafka复制配额限流还是挺灵活的，用两个参数作rate和replicas前置限制，保证只对配置topics才有效。例如某个场景一个集群扩容增加broker，需要对制定topics进行迁移分摊IO压力，如果所有topics都限流了，就会对正常运行业务造成影响。
设置xxx.throttled.rate的语法(只能设置brokerId，设置--entity-default无效)
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --alter --entity-type brokers --entity-name $brokerId --add-config 'leader.replication.throttled.rate=10485760'
配额流量2两种方式
方式1
bin/kafka-configs.sh --bootstrap-server localhost:9092 --entity-type brokers --entity-name 105 --alter --add-config 'leader.replication.throttled.rate=10485760,follower.replication.throttled.rate=10485760'
bin/kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --entity-type topics --entity-name topicA --alter --add-config 'leader.replication.throttled.replicas=*,follower.replication.throttled.replicas=*'
方式2
用reassign脚本设置leader&follower.xxx.throttled.rate限流，在操作partitions迁移时同时设置限流，避免IO过大网卡打爆，下面throttle实际最终生成leader&follower.xxx.throttled.rate=31457280。reassign在底层还是调用kafka-configs.sh的API实现，逐个设置move.json覆盖到的brokers进行配置
bin/kafka-reassign-partitions.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --reassignment-json-file move.json --throttle 31457280 --execute
当上面partitions数据迁移完成时，执行以下脚本，删除--throttle参数配置
bin/kafka-reassign-partitions.sh --zookeeper localhost:2181/kafkacluster --reassignment-json-file reassign.json --verify
fetchRequest和fetchResponse二者作用：
- fetchRequest向leader发起复制请求，用于follower.replication.throttled.rate限流，当follower请求流量大于阀值时，不允许限制topics发送本次fetchRequest请求，下次请求未达到阀值可以成功发送
- leader向follower响应内容fetchResponse，用于leader.replication.throttled.rate限流，当leader响应流量大于阀值时，不允许限制topics应答fetchResponse响应，下次应答未达到阀值可以成功响应
broker内partitions目录数据迁移配额限流
为什么有目录迁移呢？主要原因是随着硬件高速发展，CPU性能大幅提升，一台物理机会挂载多块磁盘，而且集群扩容可能也会加入不同型号机型，挂载数量和性能也有差异，所以kafka提供了broker内部目录之间迁移数据流量限制功能，限制数据拷贝从一个目录到另外一个目录带宽上限。常用于broker内挂载点间partitions数量数据均衡和降低IO压力
当在目前间迁移数据时，会设置具体的partitions，这些partitions就是限流的载体。具体操作如下：
具体broker内partitions迁移脚本用法，请查看partitions目录数据迁移
bin/kafka-configs.sh --bootstrap-server localhost:9092 --entity-type brokers --entity-name 105 --alter --add-config 'replica.alter.log.dirs.io.max.bytes.per.second=104857600'
目录数据迁移被设置为独立的FutureLocalReplica角色，不受broker间复制配额限流功能影响
总结
- 文章开头列出了kafka-configs.sh详尽的语法格式，便于读者阅读使用
- 客户端配额限流3种粒度配置生成8种优先级组合
- Brokers类型7个配置模块有2种优先级，除了DynamicReplicationQuota仅只是brokerId局部作用域，其他模块都可以用于全局作用域
- broker之间复制限流需要2种类型组合配置实现，分别为brokers和topics
- broker内partitions目录迁移限流，需要kafka-reassign-partitions.sh脚本结合，配置具体partitions的replicas及迁移目录