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1.1、概述

        Kafka的搭建模式包括单节点单Broker部署、单节点多Broker部署、集群部署（多节点多Broker），分别适用于不同的场景和需求，从简单的单节点测试环境到复杂的多节点高可用生产环境。在实际部署时，应根据系统的可用性要求、数据量、并发负载等因素选择合适的部署模式。

• 单节点单Broker部署
          在这种部署方式中，Kafka的所有服务都运行在单个节点上，包括单个Kafka Broker。这种部署方式适用于开发或测试环境，但在生产环境中可能不是最佳选择，因为它不具备高可用性和负载均衡的能力。
• 单节点多Broker部署
          这种部署方式在单个节点上运行多个Kafka Broker实例。每个Broker实例有不同的配置文件，通常使用不同的端口号和日志目录。这种方式在单台物理机或虚拟机上提供了更好的资源利用，但仍然不具备高可用性，因为所有服务仍然依赖于单个节点的稳定性。
• 集群部署（多节点多Broker）
          在集群部署中，Kafka Broker分布在多个物理或虚拟节点上。每个Broker实例通常都有自己的配置文件，并连接到一个共同的ZooKeeper集群，以协调和同步集群内的信息。集群部署方式提供了高可用性、容错能力和水平扩展性，是生产环境中的首选部署方式。

1.2、系统环境

        Kafka强依赖ZooKeeper，如果想要使用Kafka，就必须安装ZooKeeper，ZooKeeper的安装教程请参考Zookeeper单机版安装部署这篇博文。Kafka中的消费偏置信息、kafka集群、topic信息会被存储在ZooKeeper中。有人可能会说我在使用Kafka的时候就没有安装ZooKeeper，那是因为Kafka内置了一个ZooKeeper，一般我们不使用它。具体系统环境如下：

环境名称	版本号
操作系统	CentOS Linux release 8.4.2105
JDK	17.0.7
ZooKeeper	3.8.4
Kafka	3.7.2

1.3、ZooKeeper的作用

        Zookeeper在Kafka中扮演着关键的角色，它提供了分布式协调和配置管理服务，对于Kafka集群的正常运行和高可用性至关重要。Zookeeper在Kafka中的作用主要包括：

• Leader选举
          Zookeeper负责管理Kafka集群中的Broker选举出Leader的过程。当集群中某个Broker作为Leader发生故障时，Zookeeper会协调其他Broker选举新的Leader，以保证Kafka集群的稳定运行。
• 配置管理
          Zookeeper存储了Kafka集群的关键元数据，包括主题配置信息、分区信息等。当这些配置需要更新时，Zookeeper确保所有Broker都可以获取到最新的配置信息。
• 同步
          Zookeeper在Kafka的分布式环境中保证数据的一致性。它管理Kafka集群中的所有Broker，确保它们的状态同步。
• 节点管理
          Zookeeper跟踪Kafka集群中每个节点的状态和信息。这包括节点加入或离开集群的情况，以及节点的健康状况。
• 注册并监控Broker，调整负载均衡
          Kafka的每个Broker在启动时，都会在Zookeeper中注册，告诉Zookeeper其Broker ID。当节点失效时，Zookeeper会删除该节点，从而监控整个集群Broker的变化，并能够及时调整负载均衡。
• 协调生产者和消费者的订阅关系
          Zookeeper帮助Kafka在无状态的条件下建立起生产者和消费者的订阅关系，实现生产者和消费者的负载均衡。
• 偏移量管理
          在Kafka中，Zookeeper用于提交偏移量。这样，即使节点在任何情况下失败了，它也可以从之前提交的偏移量中恢复。
• 其他活动
          Zookeeper还执行其他活动，如leader检测、分布式同步、配置管理、识别新节点何时离开或连接、集群、节点实时状态等。

1.4、部署流程

        本文将在操作系统为CentOS Linux release 8.4.2105、Java环境为JDK17.0.7、ZooKeeper为3.8.4版本的服务器上部署Kafka3.7.2版本，部署架构如下图所示。具体流程如下：

1.4.1、下载安装包

        用户可以自行在Apache Kafka官网 ，选择最新稳定版本进行下载。在国内，从官网的下载速度较慢，可以从博主提供的资源地址下载：资源下载，也可以选择国内镜像站下载，比如阿里镜像站：阿里镜像 。官网下载和阿里镜像下载如下：


        下载文件一般为一个.tar.gz或.zip格式的压缩包，例如 kafka_2.13-4.0.0.tgz。下载后将安装包保存在服务器上的自定义目录下即可，比如：/usr/local/Kafka。

1.4.2、解压文件

        对于.tar.gz文件，可以使用以下命令进行文件解压。命令如下：

tar -xvzf kafka_2.13-3.7.2.tgz

        解压后，将会生成一个名为 kafka_2.13-3.7.2的目录，该目录即为Kafka的安装目录。为了方便配置，可以重命名 Kafka 安装目录。解压后的目录结构如下：

1.4.3、创建日志目录

        根据Kafka的配置要求，需要创建一个目录用于存放日志。命令如下：

mkdir /data/kafka/logs

1.4.4、配置Kafka

        进入kafka_2.13-3.7.2/config目录，使用文本编辑器（如 vi、nano 或 emacs）打开server.properties文件并进行如下配置：# 数据存储路径 log.dirs=/data/kafka/logs # 监听地址 listeners=PLAINTEXT://:9092 # ZooKeeper 地址 zookeeper.connect=localhost:2181。最终配置文件如下：

1.4.5、启动Kafka服务

        启动服务时先要启动ZooKeeper，再启动Kafka;关闭服务时先要关闭Kafka，在关闭ZooKeeper。启动Kafka时，先进入 kafka_2.13-3.7.2/bin 目录，执行 ./kafka-server-start.sh ../config/server.properties 命令启动 Kafka服务，启动成功后的效果如下：

1.4.6、启动成功验证

        出现上述界面后，但是并不能保证Kafka已经启动成功，输入jps查看进程，如果可以看到Kafka进程，表示启动成功。具体如下：

1.5、创建Topic测试

        创建Topic时，先进入 kafka_2.13-3.7.2/bin 目录，执行 ./kafka-topics.sh --create --topic test-topic --bootstrap-server localhost:9092 --partitions 3 --replication-factor 1 命令创建一个名为test-topic的主题，创建成功后的效果如下：

        也可以通过./kafka-topics.sh --list --bootstrap-server localhost:9092命令查看所有的主题列表，具体如下所示：

1.6、消息生产与消费测试

1.6.1、启动生产者

        启动生产者时，先进入 kafka_2.13-3.7.2/bin 目录，执行 ./kafka-console-producer.sh --topic test-topic --bootstrap-server localhost:9092命令后就可以向名为test-topic的主题中生产消息，效果如下：

1.6.2、启动消费者

        启动消费者时，先进入 kafka_2.13-3.7.2/bin 目录，执行 ./kafka-console-consumer.sh --topic test-topic --from-beginning --bootstrap-server localhost:9092命令后就可以消费名为test-topic的主题中的消息，效果如下：