Kafka パーティション戦略とは何ですか?

Kafka パーティショニング戦略には、1. ポーリング戦略、2. キー割り当て戦略、3. 範囲パーティショニング戦略、4. カスタマイズされたパーティショニング戦略、5. スティッキー パーティショニング戦略が含まれます。詳細な導入: 1. ポーリング戦略、これはデフォルトで Kafka Java プロデューサ API によって提供されるパーティショニング戦略です。パーティショニング戦略が指定されていない場合、デフォルトでポーリングが使用されます。ポーリング戦略はメッセージを異なるパーティションに順番に送信し、各メッセージは対応するパーティションに送信され、各パーティションがメッセージを均等に受信できるようにするために各パーティションがポーリングされます; 2. キー配布戦略など。

このチュートリアルのオペレーティング システム: Windows 10 システム、DELL G3 コンピューター。

Apache Kafka は、リアルタイム データ ストリーミング パイプラインとアプリケーションの構築に広く使用されているオープン ソースのストリーム処理プラットフォームです。 Kafka では、スケーラビリティとフォールト トレランスを向上させるために、データが分割され、分散された方法で保存および複製されます。 Kafka のパーティション化戦略は、Kafka クラスターのパーティション間でデータをどのように分散するかを決定する重要な要素であり、Kafka のパフォーマンスと信頼性に大きな影響を与えます。一般的な Kafka パーティショニング戦略の一部を次に示します:

1. ラウンドロビン戦略: これは、Kafka Java プロデューサー API によって提供されるデフォルトのパーティショニング戦略です。パーティショニング戦略が指定されていない場合は、デフォルトでポーリングが使用されます。ポーリング戦略では、メッセージが異なるパーティションに順番に送信されます。各メッセージは対応するパーティションに送信され、各パーティションがメッセージを均等に受信できるようにするために各パーティションがポーリングされます。この戦略により、負荷分散が可能になり、クラスター リソースの使用率が最大化されます。

2. キーベースの分割: この戦略では、メッセージの分割を決定するための基礎としてメッセージのキーが使用されます。通常、プロデューサーはメッセージのキーを Kafka に送信し、Kafka はキーのハッシュ値に基づいてメッセージを対応するパーティションにルーティングします。この戦略は、各キーが特定のパーティションに関連付けられているキーと値のデータ構造で機能します。同じキーを持つメッセージを同じパーティションに送信することで、データの局所性と処理効率を向上させることができます。

3. 範囲パーティション化戦略: この戦略では、Kafka はメッセージ キーの範囲に基づいてメッセージをさまざまなパーティションに分散します。各パーティションには、キー値の範囲内のメッセージが含まれます。この戦略は、タイムスタンプや ID の増加など、順序付けされたデータの処理に適しています。同様のタイムスタンプを持つメッセージを割り当てるか、同じパーティションに ID を増やすことにより、処理効率が向上し、データの順序性が保証されます。

4. カスタム パーティショニング: 場合によっては、特定のビジネス ロジックまたはルールに基づいてメッセージのパーティショニングを決定する必要がある場合があります。この場合、カスタム パーティショナーを使用してパーティショニング戦略をカスタマイズできます。カスタム パーティショナー クラスを実装することにより、アプリケーションのニーズに基づいてパーティショニング ロジックを定義できます。たとえば、メッセージの分割は、地理的位置、ユーザー ID、またはその他のビジネス ルールに基づいて決定できます。

5. スティッキー パーティショニング戦略: この戦略では、Kafka は、パーティション間のデータ移動とコピーを減らすために、メッセージをできるだけ前のメッセージと同じパーティションに分散します。この戦略は、パーティションとコンシューマー間のマッピングを維持することによって実装され、メッセージが送信されると、Kafka は前のメッセージと同じパーティションにメッセージをルーティングしようとします。これにより、負荷分散のオーバーヘッドが軽減され、処理効率が向上します。

上記は Kafka における一般的なパーティショニング戦略です。各戦略には適用可能なシナリオ、利点と欠点があります。適切なパーティショニング戦略の選択は、アプリケーションのニーズとデータの特性によって異なります。パーティショニング戦略を選択するときは、データの順序、処理効率、負荷分散、フォールト トレランスなどの側面を考慮する必要があります。

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