Kafka 是一個分布式消息隊列系統,其中的主題(Topic)被劃分為多個分區(Partition),每個分區在集群中都有多個副本(Replica)。在 Kafka 中,每個分區都有一個副本被選舉為主副本(Leader),負責處理該分區的讀寫請求,而其他副本則充當從屬副本(Follower),與主副本保持數據同步。
Kafka 的 Leader 選舉機制是確保在主副本失效或集群配置變化時,能夠自動選舉新的主副本來接管分區的讀寫操作。以下是 Kafka Leader 選舉的一般過程:
Leader 失效或變更觸發選舉:當主副本失效(如節點故障)或者集群配置發生變化時(如增加或刪除副本),會觸發 Leader 選舉過程。
副本之間的協調:在選舉開始之前,副本之間需要進行協調以確定新的主副本。這涉及到副本之間的通信和信息交換。
選舉協議:Kafka 使用一種稱為 "ISR(In-Sync Replica)First" 的選舉協議來選擇新的主副本。具體流程如下:
ISR 是指與當前已知的主副本保持數據同步的副本集合。只有 ISR 中的副本才有資格參與 Leader 選舉。
從 ISR 中選出一個副本作為新的主副本候選人。
候選人副本必須滿足一定的條件,如與當前主副本同步到足夠的位置、消息堆積的限制等。
候選人副本向其他副本發送選舉請求,其他副本根據自身情況進行投票。
如果候選人收到足夠多的投票(超過半數),則成為新的主副本。
通知集群:一旦新的主副本被選舉出來,Kafka 會將這一信息通知給集群中的其他副本和相關的消費者,以更新其元數據信息。
通過 Leader 選舉機制,Kafka 能夠在節點故障或集群變更時實現高可用性和容錯性,保證分區的持續可用性和數據一致性。
需要注意的是,Leader 選舉是自動進行的,并且在 Kafka 集群中進行分布式協調。選舉過程通常是快速的,并且會根據副本之間的同步狀態和其他因素來選擇合適的主副本。