استراتيجيات فعّالة لتقسيم مواضيع كافكا

Apache Kafka هي منصة تدفق أحداث موزعة. يعالج كميات كبيرة من البيانات في الوقت الفعلي. في قلب قابلية كافكا للتوسع والإنتاجية العالية يكمن استخدام المواضيع والأقسام. مواضيع كافكا هي قنوات للرسائل المنشورة. تقسم الأقسام المواضيع إلى أجزاء للمعالجة المتوازية. هذا يحسن الإنتاجية وقابلية التوسع. يعد التقسيم الفعال أمرًا بالغ الأهمية لزيادة أداء كافكا إلى أقصى حد. يمكن أن تؤثر الاستراتيجيات الصحيحة للتقسيم بشكل كبير على أداء نشر كافكا الخاص بك.
ستستكشف هذه المدونة استراتيجيات تقسيم مواضيع كافكا. سنناقش الاعتبارات الرئيسية وأفضل الممارسات. سوف تساعد في ضمان تشغيل مجموعات كافكا الخاصة بك بكفاءة.
فهم أقسام كافكا
قبل الغوص في استراتيجيات التقسيم، دعنا نفهم كيف تعمل أقسام كافكا. الموضوع: في كافكا، الموضوع هو فئة أو اسم موجز يتم إرسال السجلات إليه من قبل المنتجين. يمكن أن يحتوي كل موضوع على أقسام متعددة. القسم: كل قسم هو سجل، سلسلة من الرسائل. يتم ترتيبها حسب الإزاحة (رقم تزايدي). يضمن كافكا أن يتم تخزين الرسائل، داخل القسم، بالترتيب الذي تم استلامه.
تسمح الأقسام لكافكا بتوسيع نطاق كافكا من خلال توزيع البيانات عبر وسطاء متعددين. يتم تخزين كل قسم على وسيط واحد. ولكن، يمكن لكافكا توزيع الأقسام عبر وسطاء متعددين لموازنة التحميل والتكرار. يتيح ذلك لكافكا التعامل مع أحجام البيانات الكبيرة. إنه يعزز الإنتاجية والتسامح مع الأخطاء.
لماذا التقسيم مهم
التقسيم هو المفتاح لتحقيق قابلية كافكا للتوسع، وتحمل الأخطاء، والإنتاجية العالية. يؤثر عدد الأقسام على الأداء. فهو يحدد كيفية توزيع البيانات ونسخها ومعالجتها من قبل المستهلكين. فيما يلي بعض الأسباب الهامة لأهمية التقسيم: المعالجة المتوازية: يمكن لمستهلكي كافكا القراءة من أقسام متعددة بالتوازي. هذا يحسن الإنتاجية والكمون. هذا التوازي أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تتطلب معالجة البيانات في الوقت الفعلي. موازنة التحميل: يضمن توزيع الأقسام عبر الوسطاء موازنة التحميل في مجموعة كافكا. يمنع أي وسيط واحد من أن يصبح عنق الزجاجة. تحمل الأخطاء: يقوم كافكا بتكرار الأقسام عبر الوسطاء. وهذا يضمن توافرًا عاليًا وتحمّلًا للأخطاء في حالة فشل العقد.
من خلال هذا الفهم، دعنا نستكشف استراتيجيات تحسين تقسيم مواضيع كافكا.
1. اختيار العدد المناسب من الأقسام
أحد القرارات الأولى في تقسيم مواضيع كافكا هو عدد الأقسام التي يجب استخدامها لكل موضوع. يعتمد هذا العدد على عدة عوامل. وهي الحمل المتوقع وعدد المستهلكين ومتطلبات الإنتاجية. الإنتاجية العالية: لتحقيق إنتاجية عالية، قد تحتاج إلى المزيد من الأقسام. يسمح المزيد من الأقسام بمزيد من التوازي. كما أنها توزع عبء العمل بشكل أفضل عبر الوسطاء. حمل المستهلك: يجب أن يتطابق عدد الأقسام مع عدد المستهلكين في مجموعة المستهلكين. إذا كان لديك عدد أقسام أكثر من عدد المستهلكين، فسيكون بعض المستهلكين عاطلين عن العمل. وعلى العكس، إذا كان عدد الأقسام أقل من عدد المستهلكين، فإن بعض المستهلكين سيكونون غير مستغلين. عامل النسخ المتماثل: يؤثر عامل النسخ المتماثل في كافكا على عدد الأقسام. يزيد تكرار كل قسم من تحمل الأخطاء. ولكنه يتطلب المزيد من موارد التخزين والشبكة.
كقاعدة عامة:
يعمل المزيد من الأقسام (في المائة أو الألف) على تحسين قابلية التوسع. لكنها تزيد من تعقيد الإدارة. ابدأ بعدد متحفظ من الأقسام وقم بالتوسع حسب الحاجة.
2. تصميم مفتاح القسم
تحدد مفاتيح الأقسام كيفية توزيع السجلات عبر الأقسام. يستخدم كافكا مفتاح القسم لتعيين سجل إلى قسم معين. يتم تجزئة المفتاح، ويحدد كافكا القسم بناءً على قيمة التجزئة.
اختيار مفتاح التقسيم الصحيح: توزيع موحد: لموازنة تحميل أفضل، اختر مفتاح التقسيم. يجب أن يوزع السجلات بشكل موحد عبر الأقسام. إذا كان التقسيم منحرفًا، فقد يتسبب ذلك في حدوث اختناقات. على سبيل المثال، جميع السجلات تذهب إلى قسم واحد. خصائص الحدث: اختر مفتاحًا استنادًا إلى سمات الحدث المهمة لحالة الاستخدام الخاصة بك. على سبيل المثال، إذا كنت تعالج بيانات المستخدم، يمكنك اختيار “معرّف المستخدم” كمفتاح. سيضمن ذلك معالجة جميع الرسائل لمستخدم معين من قبل نفس القسم. ترتيب الأحداث: يضمن كافكا ترتيب الرسائل داخل القسم، ولكن ليس عبر الأقسام. إذا كان ترتيب الأحداث مهمًا، تأكد من أن الأحداث ذات الصلة تشترك في نفس مفتاح القسم.
مثال على استراتيجية تقسيم سيئة: يمكن أن يتسبب الطابع الزمني أو المفتاح العشوائي في حدوث أقسام غير متساوية. قد يؤدي أيضًا إلى فقدان ضمانات الترتيب.
أفضل الممارسات: استخدم نفس مفاتيح التقسيم لضمان انتقال الأحداث ذات الصلة، مثل جميع الأحداث الخاصة بالمستخدم، إلى نفس القسم. تجنّب الإفراط في التقسيم على مجال مفتاح صغير، لأنه قد يؤدي إلى انحراف البيانات وتوزيع غير متساوٍ للأحمال.
3. إعادة موازنة الأقسام
إذا تغير عدد المنتجين أو المستهلكين أو حجم البيانات، فقد يحتاج كافكا إلى إعادة موازنة الأقسام عبر الوسطاء. إعادة التوازن هي عملية إعادة توزيع الأقسام. وهي تضمن حملًا متساويًا واستخدامًا فعالاً للموارد. إعادة موازنة الأقسام الديناميكية: لدى كافكا أدوات، مثل “kafka-reassign-partitions”، لإعادة تعيين الأقسام عند إضافة وسطاء أو إزالتهم. عامل النسخ المتماثل: قد يتطلب عامل النسخ المتماثل المرتفع إعادة التوازن. سيحتاج الأمر إلى إعادة تعيين النسخ المتماثلة لضمان التوزيع المتساوي عبر الوسطاء.
التحديات مع إعادة التوازن: التأثير على الأداء: قد تؤدي إعادة موازنة الأقسام إلى الإضرار بالأداء. يمكن أن تستخدم حركة البيانات موارد الشبكة والأقراص.
مستهلكو الحالة: إذا كنت تستخدم مستهلكين ذوي حالة في معالجة الدفق، فتأكد من ترحيل حالتهم أثناء إعادة الموازنة.
أفضل الممارسات: قم بإجراء إعادة التوازن أثناء فترات انخفاض حركة المرور أو أثناء نوافذ الصيانة المخطط لها.
استخدم أدوات إعادة التعيين التلقائي للأقسام. تأكد من قدرة نظامك على ترحيل الأقسام بسلاسة.
4. مراقبة توزيع الأقسام
التوزيع الفعال للأقسام أمر بالغ الأهمية لضمان تحميل وسطاء كافكا بالتساوي. يمكن أن يتسبب التوزيع غير المتكافئ للأقسام في حدوث تنازع على الموارد. سيعالج بعض الوسطاء الكثير من البيانات بينما يظل البعض الآخر خاملاً.
لمراقبة توزيع الأقسام: مقاييس كافكا: استخدم مقاييس كافكا وأدوات المراقبة، مثل JMX و Prometheus و Grafana. تحقق من الأقسام وتوزيعها عبر الوسطاء. تنبيهات إعادة التوازن: قم بتعيين تنبيهات لإعلامك بالأقسام الموزعة بشكل غير متساوٍ. يتيح لك ذلك إصلاح المشكلة قبل أن تؤثر على الأداء.
أفضل الممارسات: قم بمراجعة توزيع الأقسام بانتظام وأعد موازنة الأقسام عند الضرورة. تأكد من عدم زيادة التحميل على أي وسيط واحد من خلال توزيع الأقسام بالتساوي.
5. ضع في اعتبارك حدود التخزين والشبكة
يمكن أن يؤثر تقسيم كافكا أيضًا على التخزين واستخدام الشبكة. حيث يستهلك كل قسم مساحة على القرص ويتطلب نطاقًا تردديًا للشبكة من أجل النسخ المتماثل. يمكن أن يؤدي الإفراط في التقسيم إلى استهلاك غير ضروري للموارد، مما يسبب اختناقات في التخزين والشبكة. مساحة القرص: تأكد من أن كل قسم لديه سعة تخزين كافية. مع نمو الأقسام بمرور الوقت، فإن مراقبة استخدام القرص أمر بالغ الأهمية. تحميل الشبكة: يستخدم النسخ المتماثل وتوزيع البيانات في كافكا النطاق الترددي للشبكة. يؤدي المزيد من الأقسام إلى زيادة حركة مرور النسخ المتماثل والحمل الكلي للشبكة.
أفضل الممارسات: راقب استخدام التخزين والشبكة بانتظام واضبط أرقام الأقسام حسب الحاجة. ضع في اعتبارك استخدام التخزين المتدرج. فهو يخزن البيانات القديمة على أنظمة أرخص وأبطأ. يمكن أن يقلل هذا من تأثير أرقام الأقسام العالية على القرص.
كيف تحصل على شهادة أباتشي كافكا؟
نحن شركة تكنولوجيا تعليمية تقدم دورات تدريبية للحصول على الشهادات لتسريع الحياة المهنية للمهنيين العاملين في جميع أنحاء العالم. نقدم التدريب من خلال ورش عمل في الفصول الدراسية بقيادة مدرب، ودورات تدريبية افتراضية مباشرة بقيادة مدرب، ودورات التعلم الإلكتروني ذاتية التعلم.
لقد أجرينا بنجاح دورات تدريبية في 108 دول في جميع أنحاء العالم ومكّنا الآلاف من المهنيين العاملين من تعزيز نطاق حياتهم المهنية.
تشمل محفظتنا التدريبية للمؤسسات دورات تدريبية معتمدة ومعترف بها عالمياً ومطلوبة في إدارة المشاريع، وإدارة الجودة، وتحليل الأعمال، وإدارة خدمات تكنولوجيا المعلومات، و”أجايل” و”سكروم”، والأمن السيبراني، وعلوم البيانات، والتقنيات الناشئة. قم بتنزيل كتالوج تدريب المؤسسات من https://cciedump.spoto.net/ar/
تشمل الدورات الشائعة ما يلي:
إدارة المشاريع: PMP وAPP وCAPM وPMI RMP
إدارة الجودة: الحزام الأسود لستة سيجما، الحزام الأخضر لستة سيجما، إدارة اللين، إدارة اللين، Minitab، CMMI
تحليل الأعمال: CBCAP، CCCBA، ECBA
التدريب الرشيق: PMI ACP، CMS، CSPO، CSPO
تدريب سكروم: CSM
ديف أوبس
إدارة البرامج: PgMP
تكنولوجيا الحوسبة السحابية: الحوسبة السحابية: Exin الحوسبة السحابية
إدارة عميل سيتريكس: إدارة عميل سيتريكس إدارة سحابة سيتريكس: إدارة السحابة
الشهادات الـ 10 الأعلى أجراً المستهدفة في 2024 هي
محترف أمن نظم المعلومات المعتمد® (CISSP)
الخاتمة
تقسيم كافكا هو مفتاح تكوين مجموعة كافكا وإدارتها. العدد الصحيح من الأقسام والمفاتيح الفعالة مهمان. تساعد أيضًا الأقسام المتوازنة ومراقبة استخدام الموارد. يمكنهما تحسين أداء نظام كافكا الخاص بك وقابلية التوسع بشكل كبير.