Linux部署 kafka集群

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问题现象：

解决方法：

0、环境

环境：

1、下载

地址：

拓展：Scala是什么？

2、部署

2.1 linux服务器上新建目录

2.2 上传kafka压缩包到服务器

2.3 解压

2.4 重命名解压后的文件夹

2.5 创建logs日志目录和data数据目录

2.6 修改配置

2.7 部署集群中的其他服务实例

3、启动

3.1 执行启动脚本

拓展：服务启动报错"Cannot allocate memory"

3.2 查看 kafka 进程信息

3.3 查看服务日志

拓展：-daemon 参数

拓展：server.properties 的 listeners 配置规范

4、应用

4.1 开放防火墙端口

4.2 创建话题topic

拓展：创建topic的脚本命令变动

拓展：脚本命令参数

4.3 查看topic列表

4.4 查看topic的详细信息

4.5 测试生产消息&消费消息

4.6 删除话题topic

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问题现象：

        Linux 系统如何部署 kafka集群？

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解决方法：

0、环境

环境：

        linux 系统、JDK8、zookeeper集群、kafka 压缩包（tar.gz）。

由于 kafka 是基于 zookeeper 的，因此安装 kafka 必须先安装好zookeeper 。

注意：对于 linux 系统上安装 zookeeper集群 感兴趣的小伙伴，可以参考一下文章：

        https://blog.csdn.net/weixin_42585386/article/details/122359581

1、下载

地址：

        Apache Kafka

        可以看见有 2.12 和 2.13 版本，根据提示可知：如果用到了 Scala 则根据 Scala 的版本来选择，否则建议使用 2.13 版本。

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拓展：Scala是什么？

        Scala是一门多范式的编程语言，一种类似java的编程语言，设计初衷是实现可伸缩的语言  、并集成面向对象编程和函数式编程的各种特性，有人说 Scala可能是下一代Java！！！

详情可以参考百度百科文章：

        Scala（编程语言）_百度百科

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        回到正题，点击 2.13 版本后，跳转到新的页面，点击红框内的下载链接进行下载：

        下载后得到 kafka_2.13-3.0.0.tgz 压缩包文件：

2、部署

2.1 linux服务器上新建目录

        先新建一个目录，如 kafka-cluster：

# 进入自定义目录路径，用于存放kafka服务，如/home/thp/public
cd /home/thp/public
 
# 创建文件夹（目录），如kafka-cluster
mkdir kafka-cluster

2.2 上传kafka压缩包到服务器

        上传kafka压缩包到kafka-cluster文件夹下：

# 进入kafka-cluster目录路径
cd /home/thp/public/kafka-cluster

2.3 解压

# 解压 zookeeper压缩包
tar -zxvf kafka_2.13-3.0.0.tgz

 2.4 重命名解压后的文件夹

        由于要搭建kafka集群，所以为了区分，我们对解压后的文件夹进行重命名：

# 重命名为 kafka_2.13-3.0.0-1
mv ​​​​​​​kafka_2.13-3.0.0 kafka_2.13-3.0.0-1

2.5 创建logs日志目录和data数据目录

        新建 logs目录 用来存放 kafka服务日志 ：

# 进入 kafka_2.13-3.0.0-1目录
cd /home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-1
 
#创建 logs 目录
mkdir logs 

2.6 修改配置

        首先修改系统域名配置文件：

# 编辑 hosts系统文件
vi /etc/hosts

        加入以下内容：

192.168.16.230 kafkahost

        修改后的hosts文件内容如下：

        注意ip不要使用127.0.0.1，因为kafka的配置中是无法识别的。

        接下来就是修改kafka配置文件 server.properties：

# 进入解压后的文件夹下的 config 目录路径
cd /home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-1/config

# 编辑 server.properties配置文件
vi server.properties

        需要修改的内容如下：

# broker.id 是当前实例的id标识（集群中各实例的id标识不可相同）
broker.id=1

# kafka服务的ip（linux服务器ip）和port（默认9092），由于服务器9091端口已被占用，所以我用了0091
listeners=PLAINTEXT://kafkahost:0091

# kafka的服务日志存放目录
log.dirs=/home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-1/logs

# zookeeper集群各实例的ip和端口，用英文逗号分隔
zookeeper.connect=192.168.16.230:2181,192.168.16.230:2182,192.168.16.230:2183

# 在配置文件末尾添加如下配置，表示允许删除topic
delete.topic.enable=true

         修改后内容如下：

        至此 kafka实例1就配置完成了！！！

2.7 部署集群中的其他服务实例

        有了上面已经配置好的服务实例1，接下来部署其他服务实例就容易多了：

        1、复制 kafka_2.13-3.0.0-1 文件夹到 /home/thp/public/kafka-cluster 目录下，命名为 kafka_2.13-3.0.0-2：

# 进入 kafka-cluster目录路径
cd /home/thp/public/kafka-cluster
 
# 复制 kafka_2.13-3.0.0-1 并命名为 kafka_2.13-3.0.0-2
cp -r kafka_2.13-3.0.0-1 kafka_2.13-3.0.0-2

         2、仿照 2.6 ，修改 /home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-2/config 目录下的  server.properties 文件：

# 进入 config 目录路径
cd /home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-2/config

# 编辑 server.properties 配置文件
vi server.properties

        需要修改的内容如下：

# broker.id 是当前实例的id标识（集群中各实例的id标识不可相同）
broker.id=2

# 由于服务器9092端口已被占用，所以我用了0092
listeners=PLAINTEXT://kafkahost:0092

# kafka的服务日志存放目录
log.dirs=/home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-2/logs

        修改后内容如下： 

​​​​​​​

         3、同样的再配置一个服务实例，复制 kafka_2.13-3.0.0-1 文件夹到 /home/thp/public/kafka-cluster 目录下，命名为 kafka_2.13-3.0.0-3：

# 进入 kafka-cluster目录路径
cd /home/thp/public/kafka-cluster
 
# 复制 kafka_2.13-3.0.0-1 并命名为 kafka_2.13-3.0.0-3
cp -r kafka_2.13-3.0.0-1 kafka_2.13-3.0.0-3

         修改 /home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-3/config 目录下的  server.properties 文件：

# 进入 config 目录路径
cd /home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-3/config

# 编辑 server.properties 配置文件
vi server.properties

        需要修改的内容如下：

# broker.id 是当前实例的id标识（集群中各实例的id标识不可相同）
broker.id=3

# 由于服务器9093端口已被占用，所以我用了0093
listeners=PLAINTEXT://kafkahost:0093

# kafka的服务日志存放目录
log.dirs=/home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-3/logs

        修改后内容如下： 

         至此所有的服务实例已经配置完成！！！

 

3、启动

3.1 执行启动脚本

        依次执行3个服务实例的启动脚本：

# 进入 bin 目录路径
cd /home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-1/bin    

# 执行 kafka-server-start.sh 启动脚本文件
./kafka-server-start.sh -daemon ../config/server.properties &

# 进入 bin 目录路径
cd /home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-2/bin    

# 执行 kafka-server-start.sh 启动脚本文件
./kafka-server-start.sh -daemon ../config/server.properties &

# 进入 bin 目录路径
cd /home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-3/bin    

# 执行 kafka-server-start.sh 启动脚本文件
./kafka-server-start.sh -daemon ../config/server.properties &

        依次执行3个服务实例的启动脚本文件：

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拓展：服务启动报错"Cannot allocate memory"

        假如在执行启动脚本之后，出现"Cannot allocate memory"（无法分配内存）报错，说明是当前服务器内存满了，这个不是kafka服务有问题，而是服务占用的内存大于当前服务器剩余可运行的内存大小。

        这个情况下可以修改kafka服务的启动脚本文件：

# 进入 bin 目录路径
cd /home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-1/bin   

# 编辑启动脚本文件
kafka-server-start.sh

        服务所占内存大小初始值是1G：

        修改为512M，或者更小的256M、128M等，减少服务所占用内存大小：

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3.2 查看 kafka 进程信息

# 查看带有 ‘kafka’ 关键字的进程
ps -ef |grep kafka

        由于篇幅问题，就不截图剩余部分了。执行命令后是可以看见有3个进程在运行，对应了3个kafka服务实例。

3.3 查看服务日志

        进一步确认服务运行情况

# 进入 服务实例的logs目录路径
cd /home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-1/logs

# 查看日志
tail -n 300 -f server.log

         日志中出现类似 [KafkaServer id=服务实例id] started (kafka.server.KafkaServer) 的信息，则表示服务启动成功！！！

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 拓展：-daemon 参数

        通过查看 kafka-server-start.sh 启动脚本文件，可知启动命令中可以添加  -daemon 参数：

分析：

        -daemon 参数的作用就是让kafka服务实例以后台进程（守护进程）的模式来启动，简单的说就是不会占用当前命令行窗口，而不添加该参数的话，就会占用/阻塞当前命令行窗口进程，导致无法在当前窗口进行其他操作（除非ctrl + z / ctrl + c 停止当前服务实例，才会释放进程），必须打开一个新的命令窗口才能进行其他操作，这样显然是不方便的。

总结：

        1、在执行服务启动脚本时，强烈建议带上-daemon 参数！！！

        2、要依次启动服务集群中的3个服务实例，不要漏掉！！！

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拓展：server.properties 的 listeners 配置规范

        关于 server.properties 配置文件，有个很关键的点是需要注意的，就是 listeners 这个配置，如下：

# kafka服务的ip（linux服务器ip）和port（默认9092），由于服务器9091端口已被占用，所以我用了0091
listeners=PLAINTEXT://192.168.16.230:0091

        这里我使用了域名配置，而没有使用linux服务器ip地址，假如我在服务实例1中不用域名，而是使用linux服务器ip地址，如下：

         可能会出现如下情况：

        一、执行服务实例1的启动脚本后，服务是起不来的，而且没有任何报错日志，如下：

# 服务启动后，查看 服务实例1 的端口（注意我配置的端口是0091，linux会识别为91，而不是0091）
netstat -tunlp | grep 91

       可以看到没有占用 91端口的相关进程！！！ 但是服务实例2和服务实例3是起来了的！！！

        二、服务实例1能启动，但通过查看服务日志会看见以下报错：

# 进入 服务实例的logs目录路径
cd /home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-1/logs

# 查看日志
tail -n 300 -f server.log

         可以看见，日志显示无法连接到zookeeper服务集群！！！

分析：

        通过查看配置可以发现有如下提示：

        也就是说该配置的格式必须是服务器域名:端口号，而不能是ip:port。

        此外经过测试发现，当使用localhost域名时，也会报同样的错误：

总结：

        server.properties 的 listeners 配置规范：

        1、格式必须是服务器域名:端口号，而不能是ip:port。

        2、服务器域名不能使用localhost，无法识别。

4、应用

4.1 开放防火墙端口

        开放3个kafka服务实例所用的端口：

# 开放端口
sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=0091/tcp --permanent
sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=0092/tcp --permanent
sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=0093/tcp --permanent

# 重启防火墙
sudo firewall-cmd --reload

# 查看开放端口列表
sudo firewall-cmd --zone=public --list-ports

        端口开放成功：

4.2 创建话题topic

        创建一个分区数为 2（分区数不可大于集群中服务实例总数），脚本数为 2（脚本数不可大于分区数），话题名为 first 的 topic：

# 进入 服务实例去的 bin 目录路径
cd /home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-1/bin

# 创建topic话题
./kafka-topics.sh --bootstrap-server 192.168.16.230:0091 --create --replication-factor 2 --partitions 2 --topic first

        出现如下信息则为创建成功：

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拓展：创建topic的脚本命令变动

        有些小伙伴可能是用以下命令执行的脚本：

./kafka-topics.sh --create --zookeeper 192.168.16.230:2181 --replication-factor 2 --partitions 2 --topic first

        这个我测试过是不行的，查阅了以下网上资料，原因应该是因为kafka版本不同，据说是从kafka 2.12 版本开始，改成了新的创建topic的脚本命令，如：

# 创建topic话题
./kafka-topics.sh --bootstrap-server 192.168.16.230:0091 --create --replication-factor 2 --partitions 2 --topic first

        可以看见新旧命令的区别在于 集群服务实例的指定参数上：

        旧版本用的是：--zookeeper 192.168.16.230:2181，

        新版本用的是： --bootstrap-server 192.168.16.230:0091​​​​​​​，

原因：

        旧版本的topic的offset信息存储在zookeeper集群上（数据存储在kafka集群中），所以消费者在消费消息/获取数据时，必须先和zookeeper服务实例通信获取到offset，再和kafka服务实例通信来消费消息/获取数据。

        新版本中offset信息和数据都存储在kafka集群上了，kafka会自动创建一个 topic（__consumer_offsets）来保存offset的信息，消费者在消费消息/获取数据时，只需要和kafka服务实例进行一次通信即可，有利于提高效率。

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拓展：脚本命令参数

        有些小伙伴可能是用以下命令执行的脚本：

./kafka-topics.sh --create --zookeeper 192.168.16.230:2181 --replication-factor 2 --partitions 2 --topic first

        这个我测试过是不行的，查阅了以下网上资料，原因应该是因为kafka版本不同，据说是从kafka 2.12 版本开始（确切的说是从kafka 2.11大版本的0.9.0.0小版本开始,为了方便记忆，我们记住大版本就好），改成了新的创建topic的脚本命令，如：

# 创建topic话题
./kafka-topics.sh --bootstrap-server 192.168.16.230:0091 --create --replication-factor 2 --partitions 2 --topic first

--create : topic 创建标识

--bootstrap-server ip:0091,ip:0092,ip:0092.... : 指定kafka集群(kafka版本2.2以上)

--zookeeper ip:0091,ip:0092,ip:0092.... : 指定zookeeper集群

--partitions 分区数 : 指定分区总数

--replication-factor 副本数 : 指定每个分区的副本数

--topic 话题名称 : 指定新建话题的名称

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        创建topic成功后，可以从3个服务实例各自的logs目录下，看到对应的分区目录，如：

        服务实例1 有两个分区，分别是 first-0 和 first-1 ：

        服务实例2 有一个分区，是 first-1 （为什么不是 first-0？随机分配的，别在意这些 ）：

        因此服务实例3 上就是另一个分区 first-1 ：

4.3 查看topic列表

# kafka旧版本（2.2以下）
./kafka-topics.sh --list --zookeeper 172.17.80.219:2181

# kafka新版本（2.2及以上）
./kafka-topics.sh --list --bootstrap-server 192.168.16.230:0091

           可以看见91、92、93服务所在的kafka集群中目前只有同一个topic，名为 first。

 4.4 查看topic的详细信息

# kafka旧版本（2.2以下）
./kafka-topics.sh -zookeeper 192.168.16.230:2181 -describe -topic first

# kafka新版本（2.2及以上）
./kafka-topics.sh --describe --bootstrap-server 192.168.16.230:0091 --topic first

属性描述：

第一行（topic话题主要信息）：

        Topic：话题名称

        TopicId：话题id

        PartitionCount：分区数

        ReplicationFactor：每个分区的副本数

第二行、第三行。。。（各分区信息记录）：

        Topic：话题名称

        Partition：分区记录id

        Leader：领导者id，取值来源于kafka服务实例id（broker.id）

        Replicas：副本所在的kafka服务实例id（broker.id），逗号分隔

        Isr: 副本所在的kafka服务实例id（broker.id），逗号分隔，该值在投票选举的时候用的，哪个分区副本的数据和leader数据越接近，这个分区所在的kafka服务实例id（broker.id）就越靠前，当leader挂掉时，就取Isr中最靠前的一个kafka服务实例来充当leader。

4.5 测试生产消息&消费消息

        执行脚本命令让服务实例3作为生产者；

        由于执行后会占用当前命令窗口，而消息通信具有实时性，所以需要开启一个新的命令窗口，再执行脚本命令让服务实例1作为消费者，从头部开始消费消息；

        再开启一个新的命令窗口，再执行脚本命令让服务实例2作为消费者，从尾部开始消费消息；

        执行如下命令：

# 进入 服务实例3 的 bin 目录路径
cd /home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-3/bin

# 服务实例3（192.168.16.230:0093）生产消息
./kafka-console-producer.sh --broker-list 192.168.16.230:0093 --topic first




# 进入 服务实例1 的 bin 目录路径
cd /home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-1/bin

# 开启新的命令窗口后，让服务实例2（192.168.16.230:0092）从头部消费消息
./kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server 192.168.16.230:0091 --topic first --from-beginning





# 进入 服务实例2 的 bin 目录路径
cd /home/thp/public/kafka-cluster/kafka_2.13-3.0.0-2/bin

# 开启新的命令窗口后，让服务实例2（192.168.16.230:0092）从尾部消费消息
./kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server 192.168.16.230:0092 --topic first --offset latest --partition 0

        服务实例3生产消息：

         服务实例1从头部消费消息：

          服务实例2从尾部消费消息：

        可以看出服务实例1完全按顺序获取到了服务实例3实时生产的消息，而服务实例2会出现丢失，推测是因为服务实例3中生产的消费是随机存储在分区0和1中的，而从尾部消费消息时，是需要指定分区的，因此只能获取到该分区上存储的消费消息。

参数说明：

        --from-beginning ：从头开始消费消息。

        --offset latest ：从尾部开始消费消息；--offset 位移量，如： --offset 2 表示从第2个消息开始消费。

4.6 删除话题topic

# kafka旧版本
./kafka-topics.sh --zookeeper 192.168.16.230:0091 --delete --topic first

# kafka新版本
./kafka-topics.sh --bootstrap-server 192.168.16.230:0091 --topic first --delete 

        可以看见之前创建的话题topic名为first的已经不存在了！ 但是多了两个topic，推测是之前kafka集群在处理first话题的时候，自动生成的。

        同理也可以将这两个topic也删除掉：