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【51CTO.com原創稿件】從 Kafka 2.8 開始，在沒有 Zookeeper 的情況下也可以運行 Kafka 集群。本文將介紹三種方法，它們可以在使用容器單節點集群的情況下運行Kafka。

Apache Zookeeper作為Kafka的依賴項一直用來管理Apache Kafka的元數據。值得慶幸的是從Kafka 2.8 版本開始，就可以在沒有 Zookeeper 的情況下運行 Kafka 集群了。下面就給大家介紹使用容器單節點集群的三種簡單方法。

Control plane(控制面)和data plane(數據面)

Apache Kafka 為其集群實現了獨立的control plane(控制面)和data plane(數據面)。Control plane用來管理集群，跟蹤哪些brokers(代理)處于活動狀態，并在set(集合)更改時采取對應的行動。同時，data plane(數據面)需要處理producer(生產者)和consumer(消費者)及其兩者產生的記錄信息。在之前的Kafka 版本中，Zookeeper 是實現Control plane功能的主要集群組件。

經過幾年的努力，Kafka實現了Control plane的第一版功能，我們把此次更新稱為KIP-500。其中 Apache Kafka Raft(也稱為 KRaft)是為取代 Zookeeper 而引入的新共識協議。brokers可以作為仲裁控制器的角色來管理集群Control plane(控制面)。此更改簡化了集群部署、監控和管理等功能。新的 KRaft 控制器可以在 Apache Kafka 2.8中體驗到。

容器化單節點

Apache Kafka的強項是消息處理機制的水平擴展和管理高吞吐量的消息，這也是一直推動Kafka發展的源動力。正因為如此，需要在生產環境的Kafka集群中使用多個broker完成上述功能。為了簡單和快速入門今天的知識點，這里會從單節點集群切入給大家介紹Kafaka是如何進行進群管理的。

本文會使用Strimzi容器來包含所需要的應用環境。Strimzi 是Cloud Native Computing Foundation項目成員，它讓Apache Kafka在Kubernetes 運行起來更加從容，同時還提供了一套成熟的操作集合和容器鏡像。

在本文中，我們將通過Quay Container Registry 發布和應用 Apache Kafka 2.8.1 鏡像。

Docker 或 Podman

首先需要在同一實例中運行具有代理和控制器角色的單個容器。安裝Docker或Podman并執行以下命令：

docker run -it --name kafka-zkless -p 9092:9092 -e LOG_DIR=/tmp/logs quay.io/strimzi/kafka:latest-kafka-2.8.1-amd64 /bin/sh -c 'export CLUSTER_ID=$(bin/kafka-storage.sh random-uuid) && bin/kafka-storage.sh format -t $CLUSTER_ID -c config/kraft/server.properties && bin/kafka-server-start.sh config/kraft/server.properties' 

上面的命令啟動一個名為“kafka-zkless”的容器并暴露Kafka的端口 9092。我們覆蓋entry point(入口點)的信息，這里包括三個方面的工作。

第一、設置環境變量，通過UUID設置集群ID。

第二、通過執行`kafka-storage.sh`腳本來格式化存儲目錄。

第三、使用 KRaft 配置啟動 Kafka 服務器。

同時，可以使用標準的 Kafka 工具(如kcat：以前稱為 kafkacat)連接到broker生成和使用相關記錄。

Docker Compose

您可以使用Compose 規范來定義您的組件。如圖 1 所示， docker-compose yaml 文件的示例：

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圖1

從圖中可以看出通過container_name定義容器名稱，image定義容器鏡像，其中command的部分是要執行的命令。由于該命令過長將其分成兩行解釋(實際上是一行，這里人為加入了回車為的是方便大家閱讀)，上面的一行和Docker中的命令一致，包括集群ID定義、格式化存儲目錄以及啟動Kafaka服務器的部分。下面一行主要是重寫了advertised中的listeners、security.protocol.map 以及listeners的信息。接著就是定義ports 端口為9092，在environment中定義了需要在命令行中重寫的三類信息：KAFKA_ADVERTISED_LISTENERS 對應advertised中的listeners;KAFKA_LISTENER_SECURITY_PROTOCOL_MAP對應security.protocol.map;KAFKA_LISTENERS對應listeners的信息。

可以通過如下命令執行上述示例：

docker-compose up -d 

本例會公開主機9092端口，如果需要在更廣泛的組合部署中訪問它，可以將其修改為kafka:29092，避免與其他端口沖突。

Kubernetes 部署

如果習慣使用Kubernetes，您可以如圖2 所示的部署描述：

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圖2

如圖2 所示，我們關注containers節點下面的內容，容器的名字為zkless-kafka，通過image定義了容器鏡像，在command中定義容器啟動時候的命令。

和Docker一樣由于該命令過長將其分成兩行解釋，上面的一行依舊包括集群ID定義、格式化存儲目錄以及啟動Kafaka服務器的部分。下面一行只定義了advertised的listeners 的信息，這個信息是從env(環境變量)中的KAFKA_ADVERTISED_LISTENERS 對應的value中讀取。

可以通過如下命令執行上面的文件：

kubectl apply -f kubernetes.yaml 

執行之后會對鏡像進行部署，將通過使用zkless-kafka-bootstrap主機名公開引導服務器。同時會對部署服務器所在的當前命名空間的訪問限制。此時就可以和其他advertised listeners(廣播監聽者)一樣獲取你想要的消息了。

概括

本文簡要介紹了 Apache Kafka 新Control plane(控制面)的實現。由于上一個版本的Kafaka完成集群控制的功能，借此可以使用功能強大的 Zookeeperless Kafka 集群。我們回顧了使用容器鏡像部署單節點集群的三種簡單方法：執行簡單的 Docker 或 podman 命令、執行 docker-compose 文件以及在 Kubernetes 上部署運行中的 pod。

作者簡介

崔皓，51CTO社區編輯，資深架構師，擁有18年的軟件開發和架構經驗，10年分布式架構經驗。曾任惠普技術專家。樂于分享，撰寫了很多熱門技術文章，閱讀量超過60萬。《分布式架構原理與實踐》作者。

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