如何在 Kubernetes 中管理和操作 Kafka 集群

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Amadeus 公司平台解决方案架构师 Nenad Bogojevic 最近在北美 2017 KubeCon 和 CloudNativeCon 上谈到如何在 Kubernetes 环境中运行和管理 Kafka 集群。

该公司将 Kafka 用于日志和事件收集以及作为流媒体平台。Kafka 集群中的每一个代理 (broker) 都有一个身份，这个身份可以被用来寻找集群中的其他代理。代理同样需要一个数据库来存储分区日志。所以为 Kafka 配置一个持久卷非常重要，否则你便会丢失日志。

Nenad Bogojevic 谈到如何使用 Kubernetes ConfigMap 或 CustomResource 来分配和配置 Kafka 集群，并用它们来描述参数，比如名称、分区数、复制因子和主题 (topic) 属性如保存时间（以毫秒表示）等。它们能够帮助自动化主题的分配或反分配过程。它们同样能够确保开发和运营阶段以及集群重启时的配置一致性。

Bogojevic 还谈到了如何使用 Kubernetes StatefulSet 特性来设置 Kafka 和 ZooKeeper 集群元素。Kubernetes StatefulSet 特性提供了如下能力：

• 稳定的 pod 身份
• 稳定的存储
• 有秩序的启动和关闭
• 滚动更新

他们的解决方案架构包括 Kafka 和 ZooKeeper Statefulset，其中 Statefulset 是作为一个无头服务 (Headless Service) 被运行的。同样，该架构还包括一个发现服务，客户端应用用它来发现集群中的 Kafka 节点。他谈到了节点选择器，它可以被用来在配置较好硬件（如SSD）的机器上安装实例，以及反关联特性，它可以被用来将实例分布到不同的物理机上。

他们的架构还有一个重要的组件，那就是Kubernetes 的监控，监控组件可以被用来检测某个服务器是否准备就绪，并可以接受连接。监控是由 JMX 和 Prometheus 这 2 个工具完成的。

Bogojevic 讨论了 Kafka 操作算子，它可以被用来将站点可靠性工程师 (SRE) 和运营团队的领域知识转换成可执行的代码。他们将操作算子用于以下的组件：

• Prometheus
• Redis 集群
• 工作流
• Kafka

使用自动化脚本来创建 Kafka 主题是非常好的实践。信息传送解决方案应该考虑采用“主题即代码”的方法。在操作 Kafka 集群主题时的最佳实践不止这些，还包括：

• 确保主题存在于目标环境中
• 确保主题在不再使用时被删除
• 在不同的环境中采用同样的配置。
• 根据可用的磁盘空间来配置保存时间
• 为客户端配置证书
• 将配置和需求作为代码来交付

在演讲结尾，Bogojevic 谈到了执行 Kafka 升级的一些最佳实践，包括：将协议版本设置为目前的、一次只升级一个 Kafka 代理，然后才将协议版本设置为最新的。关于存储格式的最佳实践是，首先让客户使用最新的版本，然后再将格式版本升级为最新的。

你可以在 CNCF YouTube 频道上找到 Bogojevic 名为“ Kafka 操作算子：如何在 Kubernetes 中管理和操作 Kafka 集群”的演讲视频。

查看英文原文： Managing and Operating Kafka Clusters in Kubernetes

感谢冬雨对本文的审校。

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