Учебник Kafka: все, что вам нужно знать

Apache Kafka — это платформа с открытым исходным кодом, которая обеспечивает хранение данных в режиме реального времени. Он в основном функционирует как брокер и обрабатывает большие объемы данных, которыми обмениваются отправитель и получатель. Продолжайте читать, чтобы ознакомиться с фундаментальными и расширенными концепциями системы обмена сообщениями Apache Kafka, ее архитектурой и приложениями.

Что такое Апач Кафка? История Кафки

Apache Kafka — это распределенная платформа потоковой передачи с открытым исходным кодом, работающая как система обмена сообщениями по подписке, обеспечивающая обмен данными между серверами, приложениями и процессорами. Разработанный в рамках LinkedIn, Apache Kafka был передан Apache Software Foundation и в настоящее время регулируется Confluent.

Прежде чем перейти к руководству по Kafka, давайте обсудим влияние Apache Kafka на спектр больших данных.

Ознакомьтесь с нашими бесплатными курсами по разработке программного обеспечения.

Изучите наши бесплатные курсы по разработке программного обеспечения

Понимание популярности Кафки в последнее время

Kafka отличается высокой отказоустойчивостью благодаря функциям узла и системам автоматического восстановления. Более того, его функции упростили интеграцию и связь между компонентами крупномасштабных систем данных. Поскольку Kafka предлагает более высокую надежность, репликацию и пропускную способность, она заменила обычных брокеров обмена сообщениями, таких как AMQP, JMS и т. д.

Компании всегда стремятся нанять профессионалов Kafka с практической беглостью и опытом.

Система обмена сообщениями в Kafka

Основная задача системы обмена сообщениями — упростить процесс обмена данными между приложениями. Распределенная система обмена сообщениями по существу основана на надежном процессе очереди сообщений. У Kafka есть две центральные системы обмена сообщениями: система обмена сообщениями «точка-точка» и система обмена сообщениями с опубликованной подпиской.

1. Система «точка-точка»

Система обмена сообщениями «точка-точка» создает очередь для удобного использования сообщений. Однако есть ограничение: сообщения отправляются потребителю одно за другим. Поэтому, как только они станут получателем и прочитают сообщение, оно будет автоматически удалено из системы.

2. Опубликованная система подписки на сообщения

Эта система обмена сообщениями имеет тенденцию быть гораздо более асинхронной. Все формы общения ведутся в сервисе, моде на бессерверную архитектуру и микросервисы. Вся модель публикуется для подписчиков, при этом сообщения получают все пользователи почти мгновенно.

Изучайте онлайн-курсы по разработке программного обеспечения в лучших университетах мира. Участвуйте в программах Executive PG, Advanced Certificate Programs или Master Programs, чтобы ускорить свою карьеру.

Изучите наши популярные курсы по программной инженерии

Краткий обзор процесса потоковой передачи

Apache Kafka использует первоклассную систему обмена сообщениями для обработки данных в подключенных системах, ускоряя публикацию записей, не беспокоясь о результатах предыдущих записей. Кроме того, этот процесс потоковой передачи упрощает выполнение и реализацию процесса потоковой передачи.

Процесс потоковой передачи в Kafka имеет следующие функции или возможности:

• Обработка начинается, как только происходит потоковая передача записи.
• Функционирует как корпоративная система обмена сообщениями для подписки и публикации потока записей.
• Он надежно хранит все записи.

Кафка API

Чтобы подробно понять концепцию Apache Kafka, вы должны знать о четырех основных API, а именно:

• API продукта

Этот API позволяет приложению получать доступ к общедоступным записям по одной или нескольким темам.

• Потребительский API

Это позволяет приложению подписываться на одну или несколько тем одновременно и обрабатывать созданные для них записи.

• Потоковое API

Это позволяет потоковому приложению передавать входные потоки в выходные потоки. Здесь приложение работает как потоковый процессор, потребляя входной поток из более чем одной темы и одновременно доставляя выходной поток из более чем одной темы.

• API коннектора

Этот API выполняет многократно используемые API продукта, используя существующие приложения и системы данных.

Востребованные навыки разработки программного обеспечения

Почему выбирают Кафку?

Apache Kafka — это программная платформа с рядом удобных функций. Давайте посмотрим на некоторые из них:

• Apache Kafka относительно легко обрабатывает большие объемы данных и сообщений в секунду.
• Apache Kafka служит посредником между целевой и исходной системами.
• Apache Kafka показывает высокую производительность за счет меньшего значения задержки, чем 10 мс, и обрабатывает его с помощью хорошо разбирающейся программной системы.
• Apache Kafka имеет встроенную отказоустойчивую архитектуру, устраняющую необычные сложности с обменом данными.
• Известные мировые бренды, такие как Uber, Walmart и Netflix, используют Apache Kafka.
• Apache Kafka отказоустойчив. Отказоустойчивость означает, что Kafka предотвращает потерю сообщений потребителями из-за системных ошибок.
• Apache Kafka предотвращает проблемы с повторной обработкой данных.

Ключевые компоненты Кафки

Используя следующие компоненты, Kafka завершает процесс обмена сообщениями:

• Кафка тема

Сообщения из определенных категорий называются темами. Данные хранятся в темах, что позволяет пользователям классифицировать и копировать темы. Репликация относится к разделам и копиям данных. Эта функция обеспечивает масштабируемость и отказоустойчивость Kafka.

• Кафка Зоопарк

Kafka ZooKeeper используется в рассредоточенных системах для обеспечения синхронизации между службами и реестром имен. Кроме того, это позволяет разработчикам отслеживать кластер Kafka и быть в курсе тем и сообщений.

• Кафка брокер

Брокер Kafka поддерживает опубликованные данные, в результате чего каждая тема имеет ноль или более разделов.

Прочтите наши популярные статьи, связанные с разработкой программного обеспечения

Использование Кафки

Есть несколько вариантов использования Кафки:

• Обмен сообщениями

Kafka работает как альтернатива традиционным системам обмена сообщениями. Он предлагает лучшие возможности репликации, более высокую пропускную способность, первоклассное встроенное разделение и отличную отказоустойчивость, что делает Kafka лучшим решением для обработки больших объемов данных.

• Метрики

Kafka позволяет разработчикам отслеживать метрики, используя данные об эксплуатации автомобилей. Кроме того, он предоставляет доступ к полной статистике, генерирующей централизованные каналы для быстрого просмотра.

• Поиск событий

Большинство потоковых приложений используют Kafka для поиска событий, поскольку он поддерживает большие данные журнала.

Apache Kafka против Apache Flume

Многие платформы утверждают, что предоставляют уникальный опыт и функциональность Kafka, например RabbitMQ, Active MQ, Storm, Apache Flume и Spark, но вот почему вы должны предпочесть Kafka:

• Apache Kafka работает с несколькими потребителями и производителями, поэтому его можно использовать как инструмент общего назначения. С другой стороны, Apache Flume — это инструмент специального назначения с ограниченным набором приложений.
• Apache Kafka обеспечивает максимальную репликацию событий с помощью приемных конвейеров. С другой стороны, Apache Flume не воспроизводит события.

Вывод

В этом руководстве рассматриваются концепции Kafka, ее использование, компоненты и система обмена сообщениями. Уникальные преимущества и функции Kafka помогли ему завоевать широкую популярность в сфере больших данных. С помощью этого руководства разработчики могут начать понимать основы Kafka. Профессиональный и полный сертификационный курс Kafka рекомендуется для получения практического опыта в проектах в реальном времени.

Ознакомьтесь с программой upGrad Executive PG по полной разработке стека от IIT-B, предназначенной для разработчиков, желающих получить знания в области основ компьютерных наук, операций разработки программного обеспечения, создания масштабируемых веб-сайтов, серверных API и интерактивного веб-интерфейса.

Он включает в себя более 10 инструментов и языков программирования, более 7 тематических исследований и проектов. Кроме того, студенты пользуются непревзойденными преимуществами upGrad для трансформации своей карьеры.

Так чего же ты ждешь? Забронируйте место на upGrad уже сегодня!