Linux Kafka通過一系列機制來保障數據一致性,主要包括以下幾個方面:
副本機制
- 多副本:每個分區都有多個副本,確保數據的冗余存儲和故障恢復能力。
- ISR(In-Sync Replicas):與領導者保持同步的副本集合,保證數據的一致性和可靠性。只有ISR中的副本才能參與消息的生產和消費。
ACK機制
- 生產者ACK:生產者發送消息時會等待broker的確認信息(acks),確保消息被成功寫入所有副本。
事務支持
- 原子性:允許生產者一次性發送多條消息,并等待broker的確認信息,保證事務的原子性。
- Exactly Once語義:事務性消息支持"僅一次"語義,即消息要么完全到達一次,要么不到達。
順序性
- 分區內順序:事務性消息在單個分區內保持順序,這對于需要按順序處理的應用程序至關重要。
冪等性
- 消息去重:Kafka生產者可以配置為冪等,確保相同的消息不會被重復發送。
故障恢復
- Leader選舉:當領導者宕機時,Kafka會從ISR中選舉一個新的領導者來接管分區的處理。
其他機制
- HW(High Watermark):所有副本中最小的LEO,消費者最多只能消費到HW所在的位置上一條信息,避免消費者重復消費。
通過上述機制,Kafka在保證數據一致性的同時,也實現了高可用性和高性能。需要注意的是,Kafka的設計目標是提供高吞吐量和低延遲的消息傳輸,因此在某些場景下可能無法滿足強一致性的需求。如果需要強一致性,可以考慮使用其他分布式數據存儲系統,如Apache ZooKeeper或Apache BookKeeper。。