01. Kafka 核心概念与架构

Kafka 基础: Topic、Partition、Broker、偏移量与日志存储结构

1. 核心概念

Producer ──→ Kafka Cluster ──→ Consumer
                 │
    ┌────────────┼────────────┐
    │            │            │
 Broker 1    Broker 2    Broker 3
    │            │            │
    └── Topic: orders ────────┘
         ├── Partition 0 (Leader@B1, Replica@B2)
         ├── Partition 1 (Leader@B2, Replica@B3)
         └── Partition 2 (Leader@B3, Replica@B1)
概念说明
Topic消息分类主题
PartitionTopic 的分片,每个有序不可变日志
BrokerKafka 服务器节点
Producer消息生产者
Consumer消息消费者,通过 Consumer Group 消费
Offset消息在 Partition 中的位置
ISRIn-Sync Replicas,同步副本集合

2. 日志存储

Topic: orders / Partition: 0

  offset: 0      1       2       3       4
          │      │       │       │       │
         ┌┴──────┴───────┴───────┴───────┴───────┐
         │ msg0  │ msg1  │ msg2  │ msg3  │ msg4  │  ← log segment
         └───────┴───────┴───────┴───────┴───────┘
         0.log

offset 是 Partition 内的局部有序,不是全局有序

3. 为什么快?

技术作用
顺序写磁盘比随机写快 1000x
零拷贝sendfile,内核直接发数据到 socket
批量压缩压缩后传输,减少网络 IO
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