📚 فهرست مطالب
-
مقدمه
-
آپاچی کافکا چیست؟
-
ویژگی های اصلی کافکا
-
نمای کلی معماری کافکا
-
ساختار پیام کافکا
-
چگونه کافکا کار می کند (به طور خلاصه)
-
استقرار و ادغام
-
موارد استفاده دنیای واقعی
-
الگوهای معماری کافکا
-
مزایای کافکا
-
معایب کافکا
- پایان
آپاچی کافکا یک پلت فرم پخش رویداد توزیع شده با منبع باز است که توسط بنیاد نرم افزار آپاچیبشر طراحی شده برای با توان بالا ، تحمل گسل و جریان داده در زمان واقعی، Kafka جریان یکپارچه اطلاعات بین سیستم ها ، میکروسرویس ها و برنامه های کاربردی را در یک معماری رویداد محور امکان پذیر می کند.
📌 آپاچی کافکا چیست؟
در هسته آن ، کفکا فقط یک صف پیام سنتی نیست – این یک است پلت فرم جریان رویداد توزیع شده این به شما امکان می دهد:
- انتشار (نوشتن) وت مشترک شدن (بخوانید) به جریان سوابق (رویدادها).
- ذخیره این سوابق با اطمینان و دوام.
- فرآیند این سوابق در هنگام وقوع ، در زمان واقعی.
کافکا در طیف گسترده ای از برنامه های دنیای واقعی استفاده می شود-از تجزیه و تحلیل جریان وت نظارت بر زمان واقعی به تجمع ورود به سیستمبا خدمات میکروسروسهای محور رویدادوت مصرف داده IoTبشر
🌟 ویژگی های کلیدی کافکا
| نشان | شرح |
|---|---|
| 🔁 توان | کافکا می تواند میلیون ها پیام در ثانیه پردازش کند. |
| 🧱 مقیاس پذیری | مقیاس به صورت افقی با اضافه کردن کارگزاران به خوشه. |
| 💾 دوام | داده ها به دیسک ادامه می یابد و در سراسر کارگزاران تکرار می شود. |
| ⚙ تحمل گسل | کارگزار یا ناکامی های گره را بدون از دست دادن داده ها کنترل می کند. |
| 🧩 پردازش در زمان واقعی | یکپارچه با جریانهای کافکا ، آپاچی فلینک ، جرقه. |
| 🧭 جدا سازی | اتصال سست بین تولید کنندگان و مصرف کنندگان. |
| 🔂 معناشناسی دقیقاً یکسان | تضمین می کند که وقایع دقیقاً یک بار پردازش می شوند. |
| 🔌 اکوسیستم ادغام | شامل Kafka Connect ، Streams ، Registry Schema و غیره |
🏗 بررسی اجمالی معماری کافکا
معماری کافکا بر روی چندین مؤلفه اصلی و API ساخته شده است:
🔹 اجزای اصلی
- تولید کننده: رویدادها را به موضوعات کافکا منتشر می کند.
- مصرف کننده: مشترک در موضوعات و رویدادهای فرآیند.
- موضوع: فید به نام پیام ها ارسال می شود.
- پارتیشن: مباحث برای موازی سازی به پارتیشن تقسیم می شوند.
- کارگزار: سرور Kafka که پیام ها را ذخیره می کند و سرو می کند.
- باغ وحش: کارگزاران مختصات (جایگزین شده کفت در نسخه های مدرن).
🔹 چهار API های اصلی کافکا
| API | شرح |
|---|---|
| API تولید کننده | به یک برنامه اجازه می دهد تا جریان سوابق را به موضوعات منتشر کند. |
| API مصرف کننده | به برنامه ها اجازه می دهد تا در موضوعات و سوابق پردازش مشترک شوند. |
| API جریان | تبدیل جریان های ورودی به جریان های خروجی را امکان پذیر می کند. |
| API اتصال دهنده | کافکا را با بانکهای اطلاعاتی ، سیستم های ذخیره سازی از طریق Kafka Connect ادغام می کند. |
🧠 کارگزار کافکا
- بوها کارگزار ذخیره سازی پیام را کنترل می کند و داده ها را برای مصرف کنندگان ارائه می دهد.
- هر کارگزار می تواند کنترل کند میلیون ها خواندن/نوشتن در هر ثانیهبشر
- کارگزاران هستند بی رویه؛ باغ وحش (یا کفت) ابرداده مانند رهبری پارتیشن را کنترل می کند.
🧭 کافکا و باغ وحش
در نسخه های قدیمی کافکا:
- باغ وحش حالت خوشه ای ، ابرداده کارگزار را حفظ می کند و انتخابات رهبر را انجام می دهد.
- تولید کنندگان و مصرف کنندگان برای کشف کارگزاران و هماهنگی خوشه ای به Zookeeper اعتماد دارند.
در نسخه های جدیدتر (از 2.8 ، در 3.x+تثبیت شده است) ، کافکا پشتیبانی می کند قدرت، از بین بردن وابستگی باغ وحش برای عملیات ساده.
ساختار پیام کافکا
هر کافکا پیام (همچنین یک رکورد/رویداد نامیده می شود) شامل:
- کلید (اختیاری): برای تقسیم بندی یا گروه بندی رویدادها استفاده می شود.
- ارزش: داده های رویداد واقعی.
- زمان سنج: زمان تولید این رویداد.
- جبران کردن: شناسه منحصر به فرد برای پیام در یک پارتیشن.
- هدر (اختیاری): ابرداده در مورد پیام.
⚙ نحوه کار کافکا (به طور خلاصه)
- تولید کننده ارسال سوابق به مباحث کافکابشر
- کافکا این سوابق را ذخیره می کند پارتیشیه ها در داخل کارگزاربشر
- مصرف کننده از پارتیشن ها به طور مستقل بخوانید.
- کافکا تضمین می کند دوامبا مقیاس پذیریوت تحمل گسل با تکرار پارتیشن ها در سراسر کارگزاران.
کافکا به عنوان یک مستقر شده است خوشه، که می تواند چندین مرکز داده یا مناطق ابری باشد. این کار بر روی TCP کار می کند و برای تحویل داده های پر سرعت بهینه شده است.
🛠 استقرار و ادغام
کافکا را می توان در:
- سرورهای فلزی لخت
- ماشین های مجازی
- ظروف (Docker ، Kubernetes)
- محیط های ابری (AWS ، لاجورد ، GCP)
کافکا با:
- پایگاه داده های رابطه ای/NOSQL (از طریق Kafka Connect)
- ابزارهای داده بزرگ: Hadoop ، Hive ، Spark ، Flink
- سیستم های جریان: Apache Storm ، KSQLDB
- دریاچه ها و انبارها
cases موارد استفاده دنیای واقعی
انعطاف پذیری کافکا طیف گسترده ای از موارد استفاده را امکان پذیر می کند:
1 خطوط لوله داده در زمان واقعی
داده ها را از سیاهههای مربوط ، سنسورها ، بانکهای اطلاعاتی گرفته تا ابزارهای تحلیلی یا ذخیره ابری پخش کنید.
2 سیستم پیام رسانی
از Kafka به عنوان یک جایگزین توزیع شده و با توان بالا برای RabbitMQ یا ActiveMQ استفاده کنید.
3 پردازش جریان
ساخت کلاهبرداری ، موتورهای توصیه ، تجزیه و تحلیل احساسات در زمان واقعی.
4 خدمات میکروسروسهای محور رویداد
ارتباطات جدا شده بین خدمات را با استفاده از رویدادها فعال کنید.
5 تجمع ورود به سیستم
سیاهههای مربوط به سیستم های توزیع شده را به صورت مرکزی جمع آوری و تجزیه و تحلیل کنید.
🧱 الگوهای معماری کافکا
📬 میخانه/زیر سیستم
تولید کنندگان → موضوعات کافکا → چند مصرف کننده
🔄 خط لوله پردازش جریان
سیستم های منبع → kafka → فلینک/جرقه → داشبورد/db
st تجمعی ورود به سیستم
برنامه های کاربردی → Kafka → Elasticsearch / S3 / Hadoop
✅ مزایای کافکا
- با تأخیر کم حجم بالایی را کنترل می کند
- تحمل بسیار گسل و بادوام
- از پردازش زمان واقعی و دسته ای پشتیبانی می کند
- جامعه قوی و اکوسیستم گسترده
- تولید کنندگان و مصرف کنندگان داده را جداشد
❌ مضرات کافکا
- پیچیدگی عملیاتی (به ویژه در محل)
- منحنی یادگیری شیب دار
- بدون پشتیبانی داخلی برای تحولات داده (API جریان مورد نیاز)
- ممکن است برای نیازهای ساده پیام رسانی بیش از حد باشد
🏁 نتیجه گیری
آپاچی کافکا یک سکوی قدرتمند و توزیع شده است که برای آن استاندارد شده است جریان داده در زمان واقعی وت معماری های محور رویدادبشر کافکا با ویژگی هایی مانند توان بالا ، مقیاس پذیری ، دوام و قابلیت ادغام ، یک فناوری ستون فقرات برای زیرساخت های داده مدرن است.
این که آیا شما در حال ایجاد خط لوله داده هستید ، امکان میکروسروس های مبتنی بر رویداد را فراهم می کنید ، یا ورود به سیستم را در مقیاس انجام می دهید ، Kafka یک راه حل یکپارچه و اثبات شده ارائه می دهد.
جزئیات بیشتر:
کلیه مقالات مربوط به طراحی سیستم را دریافت کنید
هاستاگ: طراحی سیستم witheshanali
systemdesignwithzeeshanali
git: https://github.com/zeeshanali-0704/systemdesignithyzeeshanali
