kafka调优配置

Kafka生产者核心参数配置

来源于尚硅谷

参数名称	描述
bootstrap.servers	生产者连接集群所需的broker地址清单。例如hadoop102:9092,hadoop103:9092,hadoop104:9092，可以设置1个或者多个，中间用逗号隔开。注意这里并非需要所有的broker地址，因为生产者从给定的broker里查找到其他broker信息。
key.serializer和value.serializer	指定发送消息的key和value的序列化类型。一定要写全类名。
buffer.memory	RecordAccumulator缓冲区总大小，默认32m。
batch.size	缓冲区一批数据最大值，默认16k。适当增加该值，可以提高吞吐量，但是如果该值设置太大，会导致数据传输延迟增加。
linger.ms	如果数据迟迟未达到batch.size，sender等待linger.time之后就会发送数据。单位ms，默认值是0ms，表示没有延迟。生产环境建议该值大小为5-100ms之间。
acks	0：生产者发送过来的数据，不需要等数据落盘应答。1：生产者发送过来的数据，Leader收到数据后应答。-1（all）：生产者发送过来的数据，Leader+和isr队列里面的所有节点收齐数据后应答。默认值是-1，-1和all是等价的。
max.in.flight.requests.per.connection	允许最多没有返回ack的次数，默认为5，开启幂等性要保证该值是 1-5的数字。
retries	当消息发送出现错误的时候，系统会重发消息。retries表示重试次数。默认是int最大值，2147483647。如果设置了重试，还想保证消息的有序性，需要设置MAX_IN_FLIGHT_REQUESTS_PER_CONNECTION=1否则在重试此失败消息的时候，其他的消息可能发送成功了。
retry.backoff.ms	两次重试之间的时间间隔，默认是100ms。
enable.idempotence	是否开启幂等性，默认true，开启幂等性。
compression.type	生产者发送的所有数据的压缩方式。默认是none，也就是不压缩。 支持压缩类型：none、gzip、snappy、lz4和zstd。

生产者如何提高吞吐量

参数名称	描述
buffer.memory	RecordAccumulator缓冲区总大小，默认32m。
batch.size	缓冲区一批数据最大值，默认16k。适当增加该值，可以提高吞吐量，但是如果该值设置太大，会导致数据传输延迟增加。
linger.ms	如果数据迟迟未达到batch.size，sender等待linger.time之后就会发送数据。单位ms，默认值是0ms，表示没有延迟。生产环境建议该值大小为5-100ms之间
compression.type	生产者发送的所有数据的压缩方式。默认是none，也就是不压缩。 支持压缩类型：none、gzip、snappy、lz4和zstd。

数据可靠性

acks	0：生产者发送过来的数据，不需要等数据落盘应答。1：生产者发送过来的数据，Leader收到数据后应答。-1（all）：生产者发送过来的数据，Leader+和isr队列里面的所有节点收齐数据后应答。默认值是-1，-1和all是等价的。

至少一次（At Least Once）= ACK级别设置为-1 + 分区副本大于等于2 + ISR里应答的最小副本数量大于等于2

数据去重: 检查是否开启幂等性 默认true，表示开启幂等性

// 1初始化事务
void initTransactions();

// 2开启事务
void beginTransaction() throws ProducerFencedException;

// 3在事务内提交已经消费的偏移量（主要用于消费者）
void sendOffsetsToTransaction(Map offsets,
                              String consumerGroupId) throws ProducerFencedException;

// 4提交事务
void commitTransaction() throws ProducerFencedException;

// 5放弃事务（类似于回滚事务的操作）
void abortTransaction() throws ProducerFencedException;

数据有序 ：单分区内，有序（有条件的，不能乱序）；多分区，分区与分区间无序；

Kafka Broker 核心参数配置

参数	描述
replica.lag.time.max.ms	ISR中，如果Follower长时间未向Leade r发送通信请求或同步数据，则该Follower将被踢出ISR。该时间阈值，默认30s。
auto.leader.rebalance.enable	默认是true。 自动Leader Partition 平衡。建议关闭。
leader.imbalance.per.broker.percentage	默认是10%。每个broker允许的不平衡的leader的比率。如果每个broker超过了这个值，控制器会触发leader的平衡。
leader.imbalance.check.interval.seconds	默认值300秒。检查leader负载是否平衡的间隔时间。
log.segment.bytes	Kafka中log日志是分成一块块存储的，此配置是指log日志划分 成块的大小，默认值1G。
log.index.interval.bytes	默认4kb，kafka里面每当写入了4kb大小的日志（.log），然后就往index文件里面记录一个索引。
log.retention.hours	Kafka中数据保存的时间，默认7天。
log.retention.minutes	Kafka中数据保存的时间，分钟级别，默认关闭。
log.retention.ms	Kafka中数据保存的时间，毫秒级别，默认关闭。
log.retention.check.interval.ms	检查数据是否保存超时的间隔，默认是5分钟。
log.retention.bytes	默认等于-1，表示无穷大。超过设置的所有日志总大小，删除最早的segment。
log.cleanup.policy	默认是delete，表示所有数据启用删除策略；如果设置值为compact，表示所有数据启用压缩策略。
num.io.threads	默认是8。负责写磁盘的线程数。整个参数值要占总核数的50%。
num.replica.fetchers	默认是1。副本拉取线程数，这个参数占总核数的50%的1/3
num.network.threads	默认是3。数据传输线程数，这个参数占总核数的50%的2/3 。
log.flush.interval.messages	强制页缓存刷写到磁盘的条数，默认是long的最大值，9223372036854775807。一般不建议修改，交给系统自己管理。
log.flush.interval.ms	每隔多久，刷数据到磁盘，默认是null。一般不建议修改，交给系统自己管理。

自动创建主题：如果broker端配置参数auto.create.topics.enable设置为true（默认值是true），那么当生产者向一个未创建的主题发送消息时，会自动创建一个分区数为num.partitions（默认值为1）、副本因子为default.replication.factor（默认值为1）的主题。除此之外，当一个消费者开始从未知主题中读取消息时，或者当任意一个客户端向未知主题发送元数据请求时，都会自动创建一个相应主题。这种创建主题的方式是非预期的，增加了主题管理和维护的难度。生产环境建议将该参数设置为false。

Kafka消费者核心参数配置

参数	描述
bootstrap.servers	向Kafka集群建立初始连接用到的host/port列表。
key.deserializer和value.deserializer	指定接收消息的key和value的反序列化类型。一定要写全类名。
group.id	标记消费者所属的消费者组。
enable.auto.commit	默认值为true，消费者会自动周期性地向服务器提交偏移量。
auto.commit.interval.ms	如果设置了 enable.auto.commit 的值为true， 则该值定义了消费者偏移量向Kafka提交的频率，默认5s。
auto.offset.reset	当Kafka中没有初始偏移量或当前偏移量在服务器中不存在（如，数据被删除了），该如何处理？ earliest：自动重置偏移量到最早的偏移量。 latest：默认，自动重置偏移量为最新的偏移量。 none：如果消费组原来的（previous）偏移量不存在，则向消费者抛异常。 anything：向消费者抛异常。
offsets.topic.num.partitions	__consumer_offsets的分区数，默认是50个分区。不建议修改。
heartbeat.interval.ms	Kafka消费者和coordinator之间的心跳时间，默认3s。该条目的值必须小于session.timeout.ms ，也不应该高于 session.timeout.ms的1/3。不建议修改。
session.timeout.ms	Kafka消费者和coordinator之间连接超时时间，默认45s。超过该值，该消费者被移除，消费者组执行再平衡。
max.poll.interval.ms	消费者处理消息的最大时长，默认是5分钟。超过该值，该消费者被移除，消费者组执行再平衡。
fetch.min.bytes	默认1个字节。消费者获取服务器端一批消息最小的字节数。
fetch.max.wait.ms	默认500ms。如果没有从服务器端获取到一批数据的最小字节数。该时间到，仍然会返回数据。
fetch.max.bytes	默认Default: 52428800（50 m）。消费者获取服务器端一批消息最大的字节数。如果服务器端一批次的数据大于该值（50m）仍然可以拉取回来这批数据，因此，这不是一个绝对最大值。一批次的大小受message.max.bytes （broker config）or max.message.bytes （topic config）影响。
max.poll.records	一次poll拉取数据返回消息的最大条数，默认是500条。

消费者再平衡

参数名称	描述
heartbeat.interval.ms	Kafka消费者和coordinator之间的心跳时间，默认3s。该条目的值必须小于 session.timeout.ms，也不应该高于 session.timeout.ms 的1/3。
session.timeout.ms	Kafka消费者和coordinator之间连接超时时间，默认45s。超过该值，该消费者被移除，消费者组执行再平衡。
max.poll.interval.ms	消费者处理消息的最大时长，默认是5分钟。超过该值，该消费者被移除，消费者组执行再平衡。
partition.assignment.strategy	消费者分区分配策略，默认策略是Range + CooperativeSticky。Kafka可以同时使用多个分区分配策略。可以选择的策略包括：Range、RoundRobin、Sticky、CooperativeSticky

如何提升吞吐量
1）提升生产吞吐量
（1）buffer.memory：发送消息的缓冲区大小，默认值是32m，可以增加到64m。
（2）batch.size：默认是16k。如果batch设置太小，会导致频繁网络请求，吞吐量下降；如果batch太大，会导致一条消息需要等待很久才能被发送出去，增加网络延时。
（3）linger.ms，这个值默认是0，意思就是消息必须立即被发送。一般设置一个5-100毫秒。如果linger.ms设置的太小，会导致频繁网络请求，吞吐量下降；如果linger.ms太长，会导致一条消息需要等待很久才能被发送出去，增加网络延时。
（4）compression.type：默认是none，不压缩，但是也可以使用lz4压缩，效率还是不错的，压缩之后可以减小数据量，提升吞吐量，但是会加大producer端的CPU开销。
2）增加分区
3）消费者提高吞吐量
（1）调整fetch.max.bytes大小，默认是50m。
（2）调整max.poll.records大小，默认是500条。
4）增加下游消费者处理能力

如何保证数据精准发送接收

1）生产者角度

• acks设置为-1 （acks=-1）
• 幂等性（enable.idempotence = true） + 事务 。

2）broker服务端角度

• 分区副本大于等于2 （–replication-factor 2）。
• ISR里应答的最小副本数量大于等于2 （min.insync.replicas = 2）。

3）消费者

• 事务 + 手动提交offset （enable.auto.commit = false）。
• 消费者输出的目的地必须支持事务（MySQL、Kafka）。

合理设置分区数
（1）创建一个只有1个分区的topic。
（2）测试这个topic的producer吞吐量和consumer吞吐量。
（3）假设他们的值分别是Tp和Tc，单位可以是MB/s。
（4）然后假设总的目标吞吐量是Tt，那么分区数 = Tt / min（Tp，Tc）。
例如：producer吞吐量 = 20m/s；consumer吞吐量 = 50m/s，期望吞吐量100m/s；
分区数 = 100 / 20 = 5分区
分区数一般设置为：3-10个
分区数不是越多越好，也不是越少越好，需要搭建完集群，进行压测，再灵活调整分区个数。

单条日志大于1m

参数名称	描述
message.max.bytes	默认1m，broker端接收每个批次消息最大值。
max.request.size	默认1m，生产者发往broker每个请求消息最大值。针对topic级别设置消息体的大小。
replica.fetch.max.bytes	默认1m，副本同步数据，每个批次消息最大值。
fetch.max.bytes	默认Default: 52428800（50 m）。消费者获取服务器端一批消息最大的字节数。如果服务器端一批次的数据大于该值（50m）仍然可以拉取回来这批数据，因此，这不是一个绝对最大值。一批次的大小受message.max.bytes （broker config）or max.message.bytes （topic config）影响。