Tutorial Kafka: tutto ciò che devi imparare

Apache Kafka è una piattaforma open source che gestisce l'archiviazione dei dati in tempo reale. Funziona principalmente come broker e gestisce numerosi dati condivisi tra mittente e destinatario. Continua a leggere per dare un'occhiata ai concetti fondamentali e avanzati del sistema di messaggistica Apache Kafka, alla sua architettura e alle sue applicazioni.

Cos'è Apache Kafka? La storia dietro Kafka

Apache Kafka è una piattaforma di streaming distribuita open source che funziona come un sistema di messaggistica in abbonamento per consentire lo scambio di dati tra server, applicazioni e processori. Sviluppato sotto LinkedIn, Apache Kafka è stato trasferito alla Apache Software Foundation ed è attualmente regolamentato da Confluent.

Prima di passare al tutorial di Kafka, discutiamo dell'influenza di Apache Kafka sullo spettro dei Big Data.

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Capire la popolarità di Kafka negli ultimi tempi

Kafka è altamente resiliente con funzionalità dei nodi e sistemi di ripristino automatico. Inoltre, le sue caratteristiche hanno semplificato l'integrazione e la comunicazione tra i componenti di sistemi di dati su larga scala. Poiché Kafka offre maggiore affidabilità, replica e velocità effettiva, ha sostituito i broker di messaggistica convenzionali come AMQP, JMS, ecc.

Le aziende sono sempre desiderose di assumere professionisti Kafka con scioltezza ed esperienza pratica.

Sistema di messaggistica a Kafka

Il compito principale del sistema di messaggistica è semplificare il processo di condivisione dei dati tra le applicazioni. Il sistema di messaggistica distribuito si basa essenzialmente su un processo affidabile della coda dei messaggi. Kafka ha due sistemi di messaggistica centrali: un sistema di messaggistica point-to-point e un sistema di messaggistica di abbonamento pubblicato.

1. Il sistema punto a punto

Il sistema di messaggistica point-to-point crea una coda per un facile utilizzo dei messaggi. Tuttavia, c'è una limitazione: i messaggi vengono inviati uno per uno al consumatore. Pertanto, non appena diventano destinatari e leggono il messaggio, questo verrà automaticamente rimosso dal sistema.

2. Il sistema di messaggistica di iscrizione pubblicato

Questo sistema di messaggistica tende ad essere molto più asincrono. Tutte le forme di comunicazione sono condotte in service to service fashion per serverless e architettura di microservizi. L'intero modello viene pubblicato per gli abbonati, con i messaggi ricevuti da tutti gli utenti quasi istantaneamente.

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Breve panoramica del processo di streaming

Apache Kafka sfrutta un sistema di messaggistica di prim'ordine per elaborare i dati nei sistemi connessi, velocizzando la pubblicazione dei record senza preoccuparsi dei risultati dei record precedenti. Inoltre, questo processo di streaming semplifica l'esecuzione e l'implementazione del processo di streaming.

Il processo di streaming in Kafka include le seguenti caratteristiche o capacità:

• L'elaborazione inizia non appena si verifica lo streaming del record.
• Funziona come un sistema di messaggistica aziendale per sottoscrivere e pubblicare il flusso di record.
• Memorizza tutti i record in modo sicuro.

API Kafka

Per comprendere in dettaglio il concetto di Apache Kafka, devi essere a conoscenza delle quattro API principali e sono:

• API del prodotto

Questa API consente l'accesso dell'applicazione ai record pubblici su uno o più argomenti.

• API di consumo

Consente a un'applicazione di iscriversi a uno o più argomenti alla volta ed elaborare i record prodotti per essi.

• API di flusso

Consente a un'applicazione di streaming di trasmettere flussi di input a flussi di output. In questo caso, l'applicazione funziona come un processore di flusso per consumare un flusso di input da più di un argomento e fornire contemporaneamente un flusso di output su più di un argomento.

• API del connettore

Questa API esegue API di prodotti riutilizzabili utilizzando l'applicazione esistente e i sistemi di dati.

Competenze di sviluppo software richieste

Perché scegliere Kafka?

Apache Kafka è una piattaforma software con diverse comode funzionalità. Diamo un'occhiata ad alcuni di loro:

• Apache Kafka gestisce dati e messaggi estesi al secondo con relativa facilità.
• Apache Kafka funge da mediatore tra i sistemi di destinazione e di origine.
• Apache Kafka mostra prestazioni elevate grazie a un valore di latenza inferiore a 10 ms e le elabora con un sistema software esperto.
• Apache Kafka ha un'architettura resiliente incorporata, eliminando complicazioni insolite nella condivisione dei dati.
• Famosi marchi globali come Uber, Walmart e Netflix utilizzano Apache Kafka.
• Apache Kafka è tollerante ai guasti. Essere tolleranti ai guasti implica che Kafka impedisca ai consumatori di perdere messaggi a causa di errori di sistema.
• Apache Kafka previene problemi con la rielaborazione dei dati.

Componenti chiave di Kafka

Sfruttando i seguenti componenti, Kafka completa il suo processo di messaggistica:

• Argomento Kafka

I messaggi di categorie particolari sono noti come argomenti. I dati vengono archiviati in argomenti, consentendo agli utenti di classificare e replicare gli argomenti. La replica si riferisce a partizioni e copie di dati. Questa caratteristica offre a Kafka scalabilità e tolleranza agli errori.

• Custode dello zoo di Kafka

Kafka ZooKeeper è impiegato in sistemi dispersi per consentire la sincronizzazione tra i servizi e il registro dei nomi. Inoltre, consente agli sviluppatori di tenere traccia del cluster Kafka e rimanere al passo con argomenti e messaggi.

• mediatore Kafka

Il broker Kafka mantiene i dati pubblicati, portando ogni argomento ad avere zero o più partizioni.

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Usi di Kafka

Ci sono diversi usi di Kafka:

• Messaggistica

Kafka funziona come alternativa ai tradizionali sistemi di messaggistica. Offre una migliore capacità di replica, un throughput più elevato, un partizionamento integrato di prim'ordine e un'eccellente tolleranza agli errori, rendendo Kafka una soluzione migliore per l'elaborazione di grandi quantità di dati.

• Metrica

Kafka consente agli sviluppatori di tenere traccia delle metriche utilizzando i dati operativi dell'automobilismo. Inoltre, fornisce l'accesso a statistiche complete che generano feed centralizzati per una rapida revisione.

• Approvvigionamento di eventi

La maggior parte delle applicazioni di streaming utilizza Kafka per l'origine degli eventi poiché supporta dati di registro di grandi dimensioni.

Apache Kafka contro Apache Flume

Molte piattaforme affermano di fornire l'esperienza e le funzionalità uniche di Kafka, come RabbitMQ, Active MQ, Storm, Apache Flume e Spark, ma ecco perché dovresti preferire Kafka:

• Apache Kafka funziona per più consumatori e produttori e quindi può essere utilizzato come strumento generico. D'altra parte, Apache Flume è uno strumento speciale con applicazioni limitate.
• Apache Kafka garantisce la massima replica degli eventi utilizzando le pipeline di ingest. D'altra parte, Apache Flume non replica gli eventi.

Conclusione

Questo tutorial cattura i concetti di Kafka, i suoi usi, i componenti e il sistema di messaggistica. I vantaggi e le caratteristiche uniche di Kafka lo hanno aiutato a guadagnare un'ampia popolarità nei big data. Gli sviluppatori possono iniziare a comprendere i fondamenti di Kafka utilizzando questo tutorial. Si consiglia un corso di certificazione Kafka professionale e completo per acquisire esperienza pratica attraverso progetti in tempo reale.

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