Samouczek Kafki: wszystko, czego musisz się nauczyć

Apache Kafka to platforma typu open source, która obsługuje przechowywanie danych w czasie rzeczywistym. Działa głównie jako pośrednik i obsługuje duże ilości danych udostępnianych między nadawcą a odbiorcą. Czytaj dalej, aby przejrzeć podstawowe i zaawansowane koncepcje systemu przesyłania wiadomości Apache Kafka, jego architekturę i aplikacje.

Co to jest Apache Kafka? Historia Kafki

Apache Kafka to platforma rozproszonego przesyłania strumieniowego typu open source działająca jako subskrybowany system przesyłania wiadomości, który umożliwia wymianę danych między serwerami, aplikacjami i procesorami. Opracowany w ramach LinkedIn, Apache Kafka został przeniesiony do Apache Software Foundation i jest obecnie regulowany przez Confluent.

Zanim przejdziemy do samouczka Kafki, omówmy wpływ Apache Kafki na spektrum Big Data.

Sprawdź nasze bezpłatne kursy związane z tworzeniem oprogramowania.

Poznaj nasze bezpłatne kursy na temat tworzenia oprogramowania

Zrozumieć popularność Kafki w ostatnich czasach

Kafka jest wysoce odporny dzięki funkcjom węzłów i automatycznym systemom odzyskiwania. Ponadto jego cechy uprościły integrację i komunikację między komponentami wielkoskalowych systemów danych. Ponieważ Kafka oferuje wyższą niezawodność, replikację i przepustowość, zastąpił konwencjonalne brokery przesyłania wiadomości, takie jak AMQP, JMS itp.

Firmy zawsze chętnie zatrudniają profesjonalistów Kafki z praktyczną biegłością i doświadczeniem.

System wiadomości w Kafka

Głównym zadaniem systemu przesyłania wiadomości jest uproszczenie procesu udostępniania danych między aplikacjami. Rozproszony system przesyłania komunikatów zasadniczo opiera się na niezawodnym procesie kolejki komunikatów. Kafka posiada dwa centralne systemy przesyłania wiadomości: system przesyłania wiadomości typu punkt-punkt i opublikowany system przesyłania wiadomości o subskrypcji.

1. System punkt-punkt

System przesyłania wiadomości typu punkt-punkt tworzy kolejkę w celu łatwego wykorzystania wiadomości. Istnieje jednak ograniczenie: wiadomości są wysyłane do konsumenta pojedynczo. Dlatego gdy tylko staną się odbiorcą i przeczytają wiadomość, zostanie ona automatycznie usunięta z systemu.

2. Opublikowany system wiadomości subskrybujących

Ten system przesyłania wiadomości jest zwykle znacznie bardziej asynchroniczny. Wszystkie formy komunikacji prowadzone są w trybie service to service dla serverless i architektury mikroserwisów. Cały model jest publikowany dla subskrybentów, a wiadomości są odbierane przez wszystkich użytkowników niemal natychmiast.

Ucz się kursów rozwoju oprogramowania online z najlepszych światowych uniwersytetów. Zdobywaj programy Executive PG, Advanced Certificate Programs lub Masters Programs, aby przyspieszyć swoją karierę.

Poznaj nasze popularne kursy inżynierii oprogramowania

Krótki przegląd procesu przesyłania strumieniowego

Apache Kafka wykorzystuje najwyższej klasy system przesyłania wiadomości do przetwarzania danych w połączonych systemach, przyspieszając publikowanie rekordów bez martwienia się o wyniki poprzednich rekordów. Ponadto ten proces przesyłania strumieniowego upraszcza wykonywanie i wdrażanie procesu przesyłania strumieniowego.

Proces przesyłania strumieniowego w Kafce ma następujące funkcje lub możliwości:

• Przetwarzanie rozpoczyna się natychmiast po rozpoczęciu przesyłania strumieniowego nagrań.
• Działa jak korporacyjny system przesyłania wiadomości do subskrybowania i publikowania strumienia rekordów.
• Bezpiecznie przechowuje wszystkie zapisy.

Interfejsy API Kafki

Aby szczegółowo zrozumieć koncepcję Apache Kafka, musisz znać cztery podstawowe interfejsy API, a mianowicie:

• Interfejs API produktu

Ten interfejs API umożliwia aplikacjom dostęp do rejestrów publicznych dotyczących co najmniej jednego tematu.

• Konsumencki interfejs API

Pozwala aplikacji na subskrybowanie jednego lub więcej tematów jednocześnie i przetwarzanie utworzonych dla nich rekordów.

• Strumieniowy interfejs API

Umożliwia aplikacji strumieniowej przesyłanie strumieni wejściowych do strumieni wyjściowych. W tym przypadku aplikacja działa jako procesor strumienia, który pobiera strumień wejściowy z więcej niż jednego tematu i jednocześnie dostarcza strumień wyjściowy do więcej niż jednego tematu.

• Interfejs API łącznika

Ten interfejs API wykonuje interfejsy API produktów wielokrotnego użytku przy użyciu istniejących aplikacji i systemów danych.

Umiejętności tworzenia oprogramowania na żądanie

Dlaczego wybrać Kafkę?

Apache Kafka to platforma programowa z kilkoma wygodnymi funkcjami. Przyjrzyjmy się niektórym z nich:

• Apache Kafka stosunkowo łatwo obsługuje obszerne dane i wiadomości na sekundę.
• Apache Kafka pełni rolę mediatora między systemem docelowym a źródłowym.
• Apache Kafka wykazuje wysoką wydajność dzięki niższej wartości opóźnienia niż 10 ms i przetwarza ją za pomocą dobrze zorientowanego systemu oprogramowania.
• Apache Kafka ma wbudowaną odporną architekturę, eliminującą nietypowe komplikacje związane z udostępnianiem danych.
• Renomowane światowe marki, takie jak Uber, Walmart i Netflix, korzystają z Apache Kafka.
• Apache Kafka jest odporny na błędy. Odporność na błędy oznacza, że ​​Kafka zapobiega utracie wiadomości przez konsumentów z powodu błędów systemowych.
• Apache Kafka zapobiega problemom z ponownym przetwarzaniem danych.

Kluczowe komponenty Kafki

Wykorzystując następujące komponenty, Kafka realizuje proces przesyłania wiadomości:

• Temat Kafki

Wiadomości z poszczególnych kategorii nazywane są tematami. Dane są przechowywane w tematach, co umożliwia użytkownikom kategoryzowanie i replikowanie tematów. Replikacja odnosi się do partycji i kopii danych. Ta funkcja zapewnia skalowalność Kafki i odporność na awarie.

• Kafka dozorca zoo

Kafka ZooKeeper jest wykorzystywana w systemach rozproszonych, aby umożliwić synchronizację między usługami a rejestrem nazewnictwa. Ponadto pozwala programistom śledzić klaster Kafka i być na bieżąco z tematami i wiadomościami.

• Broker Kafki

Broker Kafka utrzymuje opublikowane dane, dzięki czemu każdy temat ma zero lub więcej partycji.

Przeczytaj nasze popularne artykuły związane z tworzeniem oprogramowania

Zastosowania Kafki

Istnieje kilka zastosowań Kafki:

• Wiadomości

Kafka działa jako alternatywa dla tradycyjnych systemów przesyłania wiadomości. Oferuje lepszą zdolność replikacji, wyższą przepustowość, najwyższej klasy wbudowane partycjonowanie i doskonałą odporność na uszkodzenia, dzięki czemu Kafka jest lepszym rozwiązaniem do przetwarzania dużych ilości danych.

• Metryka

Kafka umożliwia programistom śledzenie wskaźników za pomocą danych operacyjnych związanych z motoryzacją. Ponadto zapewnia dostęp do pełnych statystyk generujących scentralizowane kanały do ​​szybkiego przeglądu.

• Pozyskiwanie zdarzeń

Większość aplikacji do przesyłania strumieniowego używa platformy Kafka do pozyskiwania zdarzeń, ponieważ obsługuje ona duże dane dziennika.

Apache Kafka kontra Apache Flume

Wiele platform twierdzi, że zapewnia unikalne doświadczenie i funkcjonalność Kafki, takie jak RabbitMQ, Active MQ, Storm, Apache Flume i Spark, ale oto dlaczego powinieneś preferować Kafkę:

• Apache Kafka działa dla wielu konsumentów i producentów, dlatego może być używany jako narzędzie ogólnego przeznaczenia. Z drugiej strony Apache Flume to narzędzie specjalnego przeznaczenia o ograniczonych zastosowaniach.
• Apache Kafka zapewnia maksymalną replikację zdarzeń przy użyciu potoków pozyskiwania. Z drugiej strony Apache Flume nie powiela wydarzeń.

Wniosek

Ten samouczek zawiera koncepcje Kafki, jego zastosowania, komponenty i system przesyłania wiadomości. Unikalne zalety i funkcje Kafki pomogły mu zdobyć dużą popularność w big data. Deweloperzy mogą zacząć rozumieć podstawy Kafki, korzystając z tego samouczka. Zaleca się profesjonalne i kompletne szkolenie certyfikacyjne Kafki, aby zdobyć praktyczne doświadczenie poprzez projekty w czasie rzeczywistym.

Sprawdź program PG dla kadry kierowniczej firmy upGrad w zakresie tworzenia pełnego stosu od IIT-B, przeznaczony dla programistów, którzy chcą zdobyć wiedzę z zakresu podstaw informatyki, operacji tworzenia oprogramowania, tworzenia skalowalnych stron internetowych, interfejsów API zaplecza i interaktywnego interfejsu internetowego.

Obejmuje ponad 10 narzędzi i języków programowania, ponad 7 studiów przypadków i projektów. Ponadto studenci cieszą się niezrównanymi zaletami upGrad, aby zmienić swoją karierę.

Więc na co czekasz? Zarezerwuj miejsce w upGrad już dziś!