1.深入剖析Zookeeper原理(五)ZK核心源码剖析
2.记一次 Kafka 重启失败问题排查
3.生产故障|Kafka消息发送延迟达到几十秒的选举选举详解罪魁祸首竟然是...
4.zookeeper是什么?
深入剖析Zookeeper原理(五)ZK核心源码剖析
ZooKeeper内部维护了三种选举算法:LeaderElection, FastLeaderElection和AuthLeaderElection。FastLeaderElection与AuthLeaderElection的源码原理实现类似,关键差别在于AuthLeaderElection加入了认证信息,选举选举详解但已被ZooKeeper淘汰。源码原理FastLeaderElection相较于LeaderElection更加高效,选举选举详解已在3.4.0版本后不被推荐使用。源码原理可视化低代码源码当前版本仅保留FastLeaderElection选举算法。选举选举详解
接下来,源码原理将深入探讨FastLeaderElection选举算法的选举选举详解具体实现。此算法在ZooKeeper中通过高效的源码原理机制确定领导者角色,以保证集群的选举选举详解稳定性和高效性。
深入分析FastLeaderElection算法源码,源码原理理解其实现机制,选举选举详解有助于我们更好地掌握ZooKeeper的源码原理核心原理。代码逻辑清晰,选举选举详解通过分布式共识算法,确保了选举过程的公平性和正确性。
为了实现高效的选举过程,FastLeaderElection引入了一系列优化。这些优化包括但不限于,通过优化算法减少选举过程中的通信开销,以及通过改进数据结构提高选举过程的执行效率。
在实现过程中,FastLeaderElection核心接口被精心设计,确保了选举算法的可扩展性和灵活性。这些接口不仅支持基本的选举功能,还提供了丰富的异常处理机制,以应对各种异常情况。html 商城源码
此外,ZooKeeper的持久化机制是其稳定性的重要保障。ZooKeeper通过事务日志实现持久化处理,确保了数据的一致性和可靠性。日志记录了所有对集群状态的修改操作,使得数据恢复和故障恢复成为可能。
在ZooKeeper中,Watcher机制的实现是其核心功能之一。Watcher用于通知客户端关于节点状态的变更,以实现实时数据同步。ZooKeeper内部的Watcher管理器(ZKWatchManager)和watch注册类(如ExistWatchRegistration、DataWatchRegistration、ChildWatchRegistration等)共同实现了这一机制。
这些注册类分别对应了不同的watch类型,允许客户端根据需求订阅不同的事件。例如,ExistWatchRegistration用于监听节点是否存在,DataWatchRegistration用于监听节点数据的变化,而ChildWatchRegistration用于监听子节点的变更。
通过这些watch注册类,客户端能够实时接收来自ZooKeeper集群的事件通知,从而实现实时的数据同步和状态感知。同时,ZooKeeper通过Watcher机制实现了对节点状态的高效监控,确保了数据的一致性和集群的稳定性。
最后,ZooKeeper的WiFi 协议 源码网络通信实现是其对外提供服务的基础。通过优化的网络通信协议,ZooKeeper能够高效地在分布式环境中进行数据交换和状态同步。这一部分的实现涉及到多种通信机制,如TCP协议、数据编码、消息格式等,确保了数据传输的可靠性和性能。
总结,ZooKeeper通过精心设计的选举算法、持久化机制、Watcher机制和网络通信实现,提供了一套高效、稳定和可靠的服务框架。深入理解这些核心原理和实现细节,有助于我们更好地运用ZooKeeper在分布式系统中解决实际问题。
记一次 Kafka 重启失败问题排查
在2月日下午1点左右,收到用户反馈,日志显示kafka集群A主题的分区选举不到leader,导致部分消息发送到该分区时,出现无leader错误。运维在kafka-manager中发现broker0节点处于假死状态,进程仍在运行,尝试多次重启后仍无反应。为了解决问题,运维使用kill命令终止了节点进程,接着尝试重启,但失败了。单子软件源码
kafka版本为0.,其中unclean.leader.election.enable参数默认为false,表示分区不能在ISR以外的副本中选举leader。因为A主题的分区leader副本位于broker0,且另一个副本速度跟不上leader,已被踢出ISR。这导致发送到分区的消息持续报错,且未消费的消息无法继续消费。
查看KafkaServer.log日志,发现Kafka启动过程中生成了大量日志,显示大量主题索引文件损坏,并在重建索引文件。定位到源码中kafka.log.OffsetIndex#sanityCheck方法,该方法用于检查每个logsegment的index文件,确保索引文件的完整性。判断索引文件是否损坏的依据是,entries索引块等于零时,表示索引没有内容,没有损坏;当entries不等于零,需要判断索引文件最后偏移量是否大于索引文件的基偏移量,不大于则认为索引文件损坏,需要重建。
日志显示非正常退出可能导致旧版本中发生此问题。然而,后续版本已经修复了这个问题,修复逻辑是删除损坏的日志文件并重建。接着,TV板卡源码查看导致重启失败的错误信息,发现问题出在删除并重建索引过程中。在相关issues中,找到了关于这个问题的描述,表明它很难复现。为了解决问题,升级kafka版本是当务之急。
针对问题,解决思路是确保broker0启动成功,恢复A主题的分区。由于日志和索引文件导致启动失败,只需删除损坏的日志和索引文件并重启即可。但如果分区的日志索引文件也损坏,会导致该分区下未消费的数据丢失,因为此时分区的leader仍在broker0中,但由于broker0挂掉且分区ISR只有leader,导致分区不可用。在数据清空broker0上的leader数据并重启后,Kafka可能会将broker0的副本作为leader,但由于数据被清空,只能将follower数据截断为0,不大于leader的偏移量,这不合理。
提出一个可能的操作,即在分区不可用时,用户可以手动设置分区内的任意一个副本作为leader。后续将对这个问题进行深入分析。
张乘辉,中通科技信息中心技术平台部员工,主要负责消息平台与全链路压测项目的研发。热衷于技术分享,微信公众号「后端进阶」作者,技术博客作者,Seata Contributor,GitHub ID:objcoding。
生产故障|Kafka消息发送延迟达到几十秒的罪魁祸首竟然是...
在双十一期间,负责的Kafka集群响应时间飙升至至秒,严重影响了消息写入。通过对日志分析,发现存在大面积分区Leader选举问题,特别是__consumer_offsets主题的分区。最终确定了故障根源:Broker节点与Zookeeper会话超时,触发了大量分区重新选举。本文将剖析Zookeeper在Kafka中的关键作用及故障分析过程,提供排查问题的启示。
Zookeeper在Kafka架构中扮演着至关重要的角色,尤其是在控制器选举、Broker节点故障实时发现等方面。在Zookeeper中,通过创建临时节点+事件监听机制,可以实现实时数据动态感知。本文重点介绍/brokers目录的布局与作用,以及/brokers/ids目录的实现方式。
Kafka对Zookeeper的依赖性非常大,特别是Kafka控制器和Broker节点的存活状态都依赖于Zookeeper。控制器作为整个Kafka集群的“大脑”,其异常会导致广泛的影响。故障分析将通过具体实例展示这一过程。
在故障发现阶段,观察到客户端请求未到达Kafka排队队列,以及专门用于处理网络读写的线程池空闲,消息发送响应时间长但服务端线程空闲,情况异常。通过查看服务端日志,发现大量主题(包括__consumer_offsets)进行Leader选举。核心日志显示“start at Leader Epoch”信息,指出分区在进行Leader选举。这种情况下,只有Leader分区能处理读、写请求,而Follower分区仅复制数据。分区进行Leader选举时无法处理客户端写入请求,导致发送端有重试机制,消息发送延迟明显。
大量主题进行重新选举的触发条件是什么?通过查看当前集群的Controller节点日志,发现分区状态从OnlinePartition变更为OfflinePartition。进一步分析发现,Broker与Zookeeper的会话超时导致临时节点被移除。会话超时会给Kafka集群带来严重影响,特别是当Broker节点被移除时,Kafka控制器会将该节点上分配的所有分区状态变更,触发分区重新选举。此外,当Controller节点被移除时,不仅会导致Controller选举,还会触发Kafka控制器相关事件监听器重新注册、分区状态机和副本状态机的停止与重新启动,各个分区会自动进行leader选举。
排查Zookeeper会话超时的根源,通过服务端日志观察到“Closed socket connection for client”信息,提示客户端主动关闭连接。进一步分析发现,心跳处理机制是定时向服务端发送心跳包,若在指定时间内未收到或处理心跳包,则会导致会话超时。通过阅读源码,发现客户端会将请求放入队列,由发送线程从队列中获取并发送到服务端。在大量Zookeeper更新操作下,心跳处理可能未能及时进行,导致在会话超时前集群频繁更新Zookeeper,触发客户端心跳超时。
综上所述,由于Zookeeper会话超时导致大量分区重新选举,最终造成消息发送延迟和消费组大面积重平衡。通过这一故障分析,我们明确了问题的根本原因,并为排查类似问题提供了思路。本文到此结束,期待下期分享更多Kafka相关知识。
zookeeper是什么?
zookeeper是动物管理员的意思。 ZooKeeper是一个分布式的,开放源码租前慎的分布式应用程序协调服务,是Google的Chubby一个开源的实现,是Hadoop和Hbase的重要组件。它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件,提供的功能包括:配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。 ZooKeeper的目标就是封装好复杂易出错的关键服务,将简单易用的接口和性能高效、功能稳定的系统提供给用户。 ZooKeeper包含一个简单的原语集,提供Java和C的接口。 ZooKeeper代码版本中,提供了分布式独享锁、选举、队列的接口,代码在$zookeeper_home\src\recipes。其中分布锁和队列有Java和C两个版本,选举只有Java版本。 它的原理: ZooKeeper是以Fast Paxos算悔判法为基础的,Paxos 算法存在活锁的问题,即当有多个proposer交错提交时,有弊敬可能互相排斥导致没有一个proposer能提交成功,而Fast Paxos做了一些优化,通过选举产生一个leader (领导者),只有leader才能提交proposer,具体算法可见Fast Paxos。因此,要想弄懂ZooKeeper首先得对Fast Paxos有所了解。 ZooKeeper的基本运转流程:1、选举Leader。2、同步数据。3、选举Leader过程中算法有很多,但要达到的选举标准是一致的。4、Leader要具有最高的执行ID,类似root权限。5、集群中大多数的机器得到响应并接受选出的Leader。