Kafka的原理和应用分析及和RabbitMQ的对比_federation是kafka还是rabbitmq

1. kafka是什么

Kafka 是一个分布式消息流处理平台，原本开发自 LinkedIn，用作 LinkedIn 的活动流（Activity Stream）和运营数据处理管道（Pipeline）的基础。现在它已被多家公司作为多种类型的数据管道和消息系统使用^{1 2}。

作为一个消息处理平台，kafka主要有以下功能²：

• 发布和订阅数据流，类似于消息队列或企业级的消息分发系统
• 以容错、持久化的方式存储数据流
• 对数据流进行实时处理
• 在多个系统或应用之间建立实时的数据流管道
• 建立实时数据流应用，来对数据流传输和响应

kafka的功能示意图如图所示。

1.1 Topics

topics是一个分类，或者叫数据供给中心（feed），发布者生产数据到topics，消费者从topics消费数据。kafka的topics总是有多个消费者，即0个，1个，或多个。
kafka的功能示意图如图所示。

一个topic有多个分片（partition），每个分片是一个有序的数据序列，而且分片是持续增长的。分片中的每一条记录（record）有一个序号（offset），用来唯一标识该记录在分片中的位置。
Kafka集群使用一个可配置的时间周期来保存所有发布的记录，无论它们是否已经被消费。举个例子，如果保留策略设置的是两天，在数据记录发布后的两天内，它是可以被消费的，但两天后，它就会被丢弃以释放空间。

1.2 Producers 和 Consumers

生产者自己选择发布数据到相应的topics。生产者发布数据到Kafka集群的服务器（broker），一般来说，Kafka集群有多个broker，用来做负载均衡³。生产者发布数据也可以采取简单的循环方式进行负载均衡，也可以依据一定的分区策略（比如基于record中的key）。

由于broker本身是无状态的，所以需要Zookeeper来维护服务器的状态。Apache ZooKeeper是Apache软件基金会的一个软件项目，他为大型分布式计算提供开源的分布式配置服务、同步服务和命名注册（naming）⁴。Kafka提供默认、简单的Zookeeper配置文件用于启动一个本地的Zookeeper实例⁵。Zookeeper通知生产者和消费者Kafka集群中新的服务器（broker）的出现或者某个服务器的失败。

在Kafka里把消费者按标签分成消费者组（consumer group），每一条发布到topic的记录被发送到一个消费者实例。消费者实例可以在不同的进程或不同的机器上。如果所有的消费者实例都在相同的组中，那么数据记录会以负载均衡的方式分配给消费者实例。如果消费者实例处在不同的组别中，每一个记录会被广播到所有的消费者组中的一个实例上²。如图所示。

2. Kafka的架构

下图展示了Kafka的整体架构。生产者发布消息到topic，每个topic又分成多个partition，每台服务器（broker）拥有0个或多个topic的partition。每个partition是一个有读写顺序的log文件，存储在硬盘上⁶。

相比于传统的 发布/订阅 系统，Kafka中的消费者可以看做是一组合作的进程。topic