添加集群

常用参数说明

下面已常用的选项作说明

kafka-manager-cluster3.png

• Enable JMX Polling
  是否开启 JMX 轮训，该部分直接影响部分 kafka broker 和 topic 监控指标指标的获取（生效的前提是 kafka 启动时开启了 JMX_PORT。主要影响如下之指标的查看：
  broker-metrics1.png

topic-metrics.png

• Poll consumer information
  是否开启获取消费信息，直接影响能够在消费者页面和 topic 页面查看消费信息。
  consume-info.png
  consume-info3.png
• Enable Active OffsetCache
  是否开启 offset 缓存，决定 kafka-manager 是否缓存住 topic 的相关偏移量。

其余参数说明

参数名	参数说明	默认值	备注
brokerViewUpdatePeriodSeconds	Broker视图周期更新时间/单位（s）	30
clusterManagerThreadPoolSize	集群管理线程池大小	2
clusterManagerThreadPoolQueueSize	集群管理线程池列队大小	100
KafkaCommandThreadPoolSize	Kafka命令线程池大小	2
logkafkaCommandThreadPoolQueueSize	logkafka命令线程池列队大小	100
logkafkaUpdatePeriodSeconds	Logkafka周期更新时间/单位（s）	30
partitionOffsetCacheTimeoutSecs	Partition Offset缓存过期时间/单位（s）	5
brokerViewThreadPoolSize	Broker视图线程池大小	8	3 * number_of_brokers
brokerViewThreadPoolQueue Size	Broker视图线程池队列大小	1000	3 * total # of partitions across all topics
offsetCacheThreadPoolSize	Offset缓存线程池大小	8
offsetCacheThreadPoolQueueSize	Offset缓存线程池列队大小	1000
kafkaAdminClientThreadPoolSize	Kafka管理客户端线程池大小	8
kafkaAdminClientTheadPoolQueue Sizec	Kafka管理客户端线程池队列大小	1000
kafkaManagedOffsetMetadataCheckMillis	Offset元数据检查时间	30000	（这部分解释属自己理解）
kafkaManagedOffsetGroupCacheSize	Offset组缓存大小	100000	（这部分解释属自己理解）
kafkaManagedOffsetGroupExpireDays	Offset组缓存保存时间	7	（这部分解释属自己理解）
Security Protocol	安全协议	PLAINTEXT	[SASL_PLAINTEXT,SASL_SSL,SSL]

topic 的管理

topic 列表

下面对画方框的三列做着重解释。

topic-list.png

• Brokers Skew% （broker 倾斜率）
  该 topic 占有的 broker 中，拥有超过该 topic 平均分区数的 broker 所占的比重。举个例子说明：
  broker-skew1.png
  上图，我们以一个 6 个分区，2 个副本的 topic 举例，该 topic 一共 6 * 2 = 12 个 分区，分布在 5 个 broker 上，平均一个 broker 应该拥有 2.4 个分区，因为分区为整数，所以 2 个或者 3 个都是属于平均范围，5 个 broker 并没有那个拥有超过平均分区数的，所以 Brokers Skew% 为 0。
  如果此时，我将 broker 1 上的分区 1 的副本移动到 broker 2 上，如下图所示：
  broker-skew2.png
  上图，broker 2 上拥有 4 个分区，超过平均的 2 个或 3 个的平均水平，broker 2 就倾斜了，broker 倾斜率 1/5=20%。
  broker-skew3.png

注意如下这种情况也是不计算作倾斜的。

broker-skew4.png

• Brokers Leader Skew% （broker leader 分区倾斜率）
  该 topic 占有的 broker 中，拥有超过该 topic 平均 Leader 分区数的 broker 所占的比重。同样举个例子说明：
  leader-skew1.png
  我们还是以一个 6 个分区，2 个副本的 topic 举例，该 topic 一共有 6 个 Leader 分区，分布在 5 个 broker 上，平均一个 broker 应该拥有 1.2 个 Leader 分区，因为分区为整数，所以 1 个或者 2 个都是属于平均范围，如图所示，5 个 broker 没有那个拥有超过 2 个的 Leader 分区，所以 Brokers Leader Skew% 为 0。
  如果此时，我们将 broker3 的 Leader 分区移动到 broker2，如下图所示：
  leader-skew2.png

leader-skew3.png leader-skew4.png

此时，broker2 拥有 3 个 leader 分区，超过平均范围的 2 个，所以 broker2 就 Leader 分区倾斜了，倾斜率 1/5=20%。

• Under Replicated%
  该 topic 下的 partition，其中副本处于失效或者失败的比率。失败或者失效是指副本不处于 ISR 队列中。目前控制副本是否处于 ISR 中由 replica.log.max.ms 这个参数控制。

replica.log.max.ms: 如果一个follower在这个时间内没有发送fetch请求或消费leader日志到结束的offset，leader将从ISR中移除这个follower，并认为这个follower已经挂了，默认值 10000 ms

用下图举例说明：

under-replicated.png
broker1 此时拥有 partition1 和 partition4，其中 partition4 时 Leader，partition1 是副本，如果此时 broker 故障不可用，则会出现如下情况：
under-replicated2.png
under-replicated3.png
上述两张图片时接连展现，先是发现borker1 上 partition4 这个 Leader 分区失效，继而从 ISR 队列中取出 broker4 上的副本作为 Leader 分区，然后在后期同步检测过程中发现broker1 上 partition1 这个副本失效。最后导致的结果就是 partition1 和 partition4 都出于副本失效或者失败的状态。此时 Under Replicated 的数值为：2/6=33%。
under-replicated4.png

总结

上面三个参数对于衡量 topic 的稳定性有重要的影响：
Broker Skew: 反映 broker 的 I/O 压力，broker 上有过多的副本时，相对于其他 broker ，该 broker 频繁的从 Leader 分区 fetch 抓取数据，磁盘操作相对于其他 broker 要多，如果该指标过高，说明 topic 的分区均不不好，topic 的稳定性弱；
Broker Leader Skew：数据的生产和消费进程都至于 Leader 分区打交道，如果 broker 的 Leader 分区过多，该 broker 的数据流入和流出相对于其他 broker 均要大，该指标过高，说明 topic 的分流做的不够好；
Under Replicated: 该指标过高时，表明 topic 的数据容易丢失，数据没有复制到足够的 broker 上。

topic 详情

下面着重讲述红框部分：

topic-detail.png

• Preferred Replicas
  分区的副本中，采用副本列表中的第一个副本作为 Leader 的所占的比重，如上图，6 个副本组，其中只有 partition4 不是采用副本中的第一个在 broker1 中的分区作为 leader 分区，所以 Preferred Replicas 的值为 5/6=83%。
  preferred replicas.png

In an ideal scenario, the leader for a given partition should be the "preferred replica". This guarantees that the leadership load across the brokers in a cluster are evenly balanced.

上述是关于“优先副本”的相关描述，即在理想的状态下，分区的 leader 最好是 “优先副本”，这样有利于保证集群中 broker 的领导权比较均衡。重新均衡集群的 leadership 可采用 kafka manager 提供的工具：

preferred Leader2.png

topic 操作

操作	说明
Delete Topic	删除 topic
Reassign Partitions	平衡集群负载
Add Partitions	增加分区
Update Config	Topic 配置信息更新
Manual Partition Assignments	手动为每个分区下的副本分配 broker
Generate Partition Assignments	系统自动为每个分区下的副本分配 broker

一般而言，手动调整、系统自动分配分区和添加分区之后，都需要调用 Reassign Partition。

• Manual Partition Assignments
  一般当有 Broker Skew 时或者 Broker Leader Skew 后可以借助该功能进行调整，本文前面的 Broker Skew 和 Broker Leader Skew 的说明都借助了该工具。
  例如将下图中的 broker1 的分区4 移动到 broker2 上。

  
  manual-partition-assignments.png

manual-partition-assignments2.png

• Generate Partition Assignments
  该功能一般在批量移动 partition 时比较方便，比如集群新增 broker 或者 topic 新增 partition 后，将分区移动到指定的 broker。
  例如下图将 topic 由原来的分布在 5 个 broker 修改为 4 个 broker：

generate partition.png

• Update Config
  image.png

消费监控

kafka manager 能够获取到当前消费 kafka 集群消费者的相关信息。

cosumer1.png
consumer2.png
cosumer3.png

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参考
[1]: Kafka副本同步机制理解
[2]: kafka维护工具使用指南
[3]: kafka 中文文档
[4]: Replication tools