kafka leader 选举

Controller leader

在Kafka早期版本，对于分区和副本的状态的管理依赖于zookeeper的Watcher和队列：每一个broker都会在zookeeper注册Watcher，所以zookeeper就会出现大量的Watcher, 如果宕机的broker上的partition很多比较多，会造成多个Watcher触发，造成集群内大规模调整；每一个replica都要去再次zookeeper上注册监视器，当集群规模很大的时候，zookeeper负担很重。这种设计很容易出现脑裂和羊群效应以及zookeeper集群过载。

 

新版本改变了这种设计，使用KafkaController，只有KafkaController

Leader会向zookeeper上注册Watcher，其他broker几乎不用监听zookeeper的状态变化。

 

Kafka集群中多个broker，有一个会被选举为controller leader，负责管理整个集群中分区和副本的状态，比如partition的leader 副本故障，由controller 负责为该partition重新选举新的leader 副本；当检测到ISR列表发生变化，由controller通知集群中所有broker更新其MetadataCache信息；或者增加某个topic分区的时候也会由controller管理分区的重新分配工作

 

当broker启动的时候，都会创建KafkaController对象，但是集群中只能有一个leader对外提供服务，这些每个节点上的KafkaController会在指定的zookeeper路径下创建临时节点，只有第一个成功创建的节点的KafkaController才可以成为leader，其余的都是follower。当leader故障后，所有的follower会收到通知，再次竞争在该路径下创建节点从而选举新的leader

 

KafkaController vs ReplicaManager

KafkaController: 负责管理整个集群中分区和副本的状态

ReplicaManager：负责管理当前broker所有分区和副本的信息，会处理KafkaController发起的一些请求，副本状态的切换，添加/读取消息等

 

一 Kafka在zookeeper注册的一些节点路径

/brokers/ids/[id] 记录集群中的broker id

/brokers/topics/[topic]/partitions 记录了topic所有分区分配信息以及AR集合

/brokers/topics/[topic]/partitions/[partition_id]/state记录了某partition的leader副本所在brokerId,leader_epoch, ISR集合,zk 版本信息

/controller_epoch 记录了当前Controller Leader的年代信息

/controller 记录了当前Controller Leader的id，也用于Controller Leader的选择

/admin/reassign_partitions 记录了需要进行副本重新分配的分区

/admin/preferred_replica_election：记录了需要进行"优先副本"选举的分区，优先副本在创建分区的时候第一个副本

/admin/delete_topics 记录删除的topic

/isr_change_notification 记录一段时间内ISR列表变化的分区信息

/config 记录的一些配置信息