Kafka チュートリアル: 学ぶ必要があるすべて

Apache Kafka は、リアルタイムのデータ ストレージを処理するオープン ソース プラットフォームです。 主にブローカーとして機能し、送信者と受信者の間で共有される大量のデータを処理します。 読み続けて、Apache Kafka メッセージング システム、そのアーキテクチャ、およびアプリケーションの基本的および高度な概念をざっと確認してください。

アパッチカフカとは？ カフカの背後にある歴史

Apache Kafka は、サーバー、アプリケーション、およびプロセッサ間のデータ交換を可能にする、サブスクライブされたメッセージング システムとして機能するオープンソースの分散ストリーミング プラットフォームです。 LinkedIn の下で開発された Apache Kafka は、Apache Software Foundation に譲渡され、現在は Confluent によって規制されています。

Kafka チュートリアルに移る前に、Apache Kafka がビッグ データ スペクトルに与える影響について説明しましょう。

ソフトウェア開発に関連する無料コースをご覧ください。

ソフトウェア開発の無料コースをご覧ください

最近のカフカの人気を理解する

Kafka は、ノード機能と自動回復システムを備えた非常に回復力があります。 さらに、その機能により、大規模データ システムのコンポーネント間の統合と通信が簡素化されました。 Kafka はより高い信頼性、レプリケーション、およびスループットを提供するため、AMQP、JMS などの従来のメッセージング ブローカーに取って代わりました。

企業は常に、実践的な流暢さと経験を備えた Kafka の専門家を積極的に採用しています。

Kafka のメッセージング システム

メッセージング システムの主なタスクは、アプリケーション間のデータ共有プロセスを簡素化することです。 分散メッセージング システムは、基本的に信頼できるメッセージ キュー プロセスに基づいています。 Kafka には、ポイントツーポイント メッセージング システムと公開されたサブスクライブ メッセージング システムの 2 つの中央メッセージング システムがあります。

1. ポイントツーポイントシステム

ポイントツーポイント メッセージング システムは、メッセージを簡単に消費するためのキューを作成します。 ただし、制限があります。メッセージは 1 つずつコンシューマーに送信されます。 したがって、受信者になってメッセージを読むとすぐに、システムから自動的に削除されます。

2. パブリッシュド サブスクライブ メッセージング システム

このメッセージング システムは、より非同期になる傾向があります。 すべての形式の通信は、サーバーレスおよびマイクロサービスのアーキテクチャのサービス間方式で行われます。 モデル全体がサブスクライバーに公開され、すべてのユーザーがほぼ瞬時にメッセージを受信します。

世界トップクラスの大学が提供するソフトウェア開発コースをオンラインで学びましょう。 エグゼクティブ PG プログラム、上級認定プログラム、または修士プログラムを取得して、キャリアを加速させましょう。

人気のソフトウェア エンジニアリング コースを探す

ストリーミング プロセスの概要

Apache Kafka は、一流のメッセージング システムを活用して、接続されたシステムでデータを処理し、以前のレコードの結果を気にすることなく、レコードの公開を高速化します。 さらに、このストリーミング プロセスにより、ストリーミング プロセスの実行と実装が簡素化されます。

Kafka のストリーミング プロセスには、次の機能があります。

• レコードのストリーミングが発生するとすぐに処理が開始されます。
• エンタープライズ メッセージング システムのように機能して、レコードのストリームをサブスクライブおよび公開します。
• すべてのレコードを安全に保管します。

カフカ API

Apache Kafka の概念を詳細に理解するには、次の 4 つのコア API を認識する必要があります。

• 製品 API

この API を使用すると、アプリケーションは 1 つ以上のトピックに関する公開レコードにアクセスできます。

• コンシューマ API

これにより、アプリケーションは一度に 1 つ以上のトピックをサブスクライブし、生成されたレコードを処理できます。

• ストリーム API

ストリーミング アプリケーションが入力ストリームを出力ストリームに送信できるようにします。 ここで、アプリケーションはストリーム プロセッサとして機能し、複数のトピックからの入力ストリームを消費し、同時に複数のトピックで出力ストリームを配信します。

• コネクタ API

この API は、既存のアプリケーションとデータ システムを使用して、再利用可能な製品 API を実行します。

需要の高いソフトウェア開発スキル

カフカを選ぶ理由

Apache Kafka は、いくつかの便利な機能を備えたソフトウェア プラットフォームです。 それらのいくつかを見てみましょう：

• Apache Kafka は、大量のデータとメッセージを 1 秒あたり比較的簡単に処理します。
• Apache Kafka は、ターゲット システムとソース システムの間のメディエーターとして機能します。
• Apache Kafka は 10 ミリ秒未満の低レイテンシ値で高いパフォーマンスを発揮し、それを熟知したソフトウェア システムで処理します。
• Apache Kafka には回復力のあるアーキテクチャが組み込まれており、異常なデータ共有の複雑さを排除しています。
• Uber、Walmart、Netflix などの有名なグローバル ブランドは、Apache Kafka を使用しています。
• Apache Kafka はフォールト トレラントです。 フォールト トレラントであるということは、Kafka がシステム エラーによるコンシューマーからのメッセージの損失を防ぐことを意味します。
• Apache Kafka は、データの再処理に関する問題を防ぎます。

主なカフカ コンポーネント

次のコンポーネントを活用することで、Kafka はメッセージング プロセスを完了します。

• カフカのトピック

特定のカテゴリのメッセージはトピックと呼ばれます。 データはトピックに保存されるため、ユーザーはトピックを分類して複製できます。 レプリケーションとは、データのパーティションとコピーを指します。 この機能により、Kafka のスケーラビリティとフォールト トレランスが提供されます。

• カフカ飼育係

Kafka ZooKeeper は分散システムで採用され、サービスとネーミング レジストリ間の同期を可能にします。 さらに、開発者は Kafka クラスターを追跡し、トピックやメッセージを常に把握することができます。

• Kafka ブローカー

Kafka ブローカーは公開されたデータを維持し、すべてのトピックが 0 個以上のパーティションを持つようにします。

ソフトウェア開発に関連する人気記事を読む

カフカの使用

Kafka にはいくつかの用途があります。

• メッセージング

Kafka は、従来のメッセージング システムに代わるものとして機能します。 より優れたレプリケーション機能、より高いスループット、最高の組み込みパーティショニング、および優れた耐障害性を提供​​するため、Kafka は大量のデータを処理するためのより優れたソリューションになります。

• 指標

Kafka を使用すると、開発者は自動車運転の運用データを使用してメトリックを追跡できます。 さらに、迅速なレビューのために一元化されたフィードを生成する完全な統計へのアクセスを提供します。

• イベントソーシング

大規模なログ データをサポートするため、ほとんどのストリーミング アプリケーションはイベント ソーシングに Kafka を使用します。

Apache Kafka と Apache Flume の比較

RabbitMQ、Active MQ、Storm、Apache Flume、Spark など、多くのプラットフォームが Kafka のユニークなエクスペリエンスと機能を提供すると主張していますが、Kafka を好む理由は次のとおりです。

• Apache Kafka は複数のコンシューマーとプロデューサーに対して機能するため、汎用ツールとして使用できます。 一方、Apache Flume は用途が限定された専用ツールです。
• Apache Kafka は、取り込みパイプラインを使用して最大限のイベント レプリケーションを保証します。 一方、Apache Flume はイベントを複製しません。

結論

このチュートリアルでは、Kafka の概念、その使用法、コンポーネント、およびメッセージング システムについて説明します。 Kafka の独自の利点と機能により、ビッグ データで広く普及しています。 開発者は、このチュートリアルを使用して Kafka の基礎を理解し始めることができます。 リアルタイムのプロジェクトを通じて実践的な経験を積むには、専門的で完全な Kafka 認定コースを受講することをお勧めします。

コンピューター サイエンスの基礎、ソフトウェア開発運用、スケーラブルな Web サイトの構築、バックエンド API、およびインタラクティブな Web UI の知識を得ようとしている開発者向けに設計された、IIT-B のフル スタック開発におけるupGrad のエグゼクティブ PG プログラムを確認してください。

10 以上のプログラミング ツールと言語、7 以上のケース スタディとプロジェクトが含まれています。 さらに、学生はキャリアを変革するための比類のない upGrad の利点を享受できます。

何を求めている？ 今すぐupGradで座席を予約してください！