持续创作,加速成长!这是我参与「掘金日新计划 · 6 月更文挑战」的第9天,点击查看活动详情
概念:
LEO(log end offset): 指代下次写入到此Partition的下一条数据的offset, 是partition最大offset+1HW(High Water Mark):Leader partition同步到其所有follower的offset
按图解析:
offset = 0 ~ 14,LEO = 15:代表最后一条数据后面的offset,下一次将要写入的数据offsetHW = 8:offset = 0 ~ 7已提交数据,offset = 8 ~ 14未提交数据
LEO 作用:
- 负责推算
Leader partition的HW。 - 更新
HW:当所有的follower partition的LEO推送给Leader partition时候,Leader partition根据min{LEO1...LEOn}即可得到Leader的HW
HW 作用:
- 更新
follower的HW:当follower请求leader数据同步时候,leader会返回自己的HW, 然后follower会更新min{Leader(HW),LEO} - 划分已提交和未提交数据:
HW=3,表示前3条数据是已经同步到其他所有的follower里面去了,所以也将其叫做committed(已提交数据),消费者是消费不到HW之后的uncommmitted数据的 - 消费:
Consumer只能看到base offset到HW offset之间的数据,这部分数据是committed,可以被消费。
# 默认10000 即 10秒
replica.lag.time.max.ms
# 允许 follower 副本落后 leader 副本的消息数量,超过这个数量后,follower 会被踢出 ISR
replica.lag.max.messages
问题
(1)Leader 跟 Follower 的 HW 和 LEO 如何更新?
Leader 操作:
- 维护所有
follower的LEO值 - 收到
follower请求后,每次返回都会携带HW - 更新
HW: 取各follower的LEO的最小值,即min{LEO1...LEOn} - 更新
LEO: 数据写入一条,此指针就往后移动
Follower 操作:
- 定期向
Leader发送fetch请求同步数据,每个请求都会携带自己的LEO - 更新
LEO: 每次同步数据到follower,都会更新其LEO值 - 更新
HW: 计算方式是min{Leader(HW), 自己的(LEO)}
举个栗子:
# 副本有 4 个,1 个 leader 和 3 个 follower
replication-factor = 4
# 最小同步数为3,3个副本写入数据就认为写入成功
min.insync.replicas = 3
(2)在高水位 HW 机制下,Leader 切换时候会发生哪些问题?
会有两个主要问题:
Leader切换时发生数据丢失问题Leader切换时发生数据不一致问题
Leader 切换时发生数据丢失问题
此问题发生概率极低。
问题重现流程主要是:
# 副本有 2 个,1 个 leader 和 1 个 follower
replication-factor = 2
# 最小同步数为1,1个副本写入数据就认为写入成功
min.insync.replicas = 1
Leader给Follower同步数据Follower宕机了,又重启了Leader宕机了,Follower被选举成Leader
问题重现详细流程:
- 假设一开始:
Leader的LEO = 1, HW = 0,Follower的LEO = 0, HW = 0 - 数据同步:
Follower发送fetch请求,Follower写入数据,Leader的LEO = 1, HW = 0,Follower的LEO = 1, HW = 0 - 数据同步:
Follower发送fetch请求,Leader的LEO = 1, HW = 0,Follower的LEO = 1, HW = 0,这时候Follower的HW = 1还没更新 - 这时,
Follower宕机后重启,Follower的LEO会根据HW自动调整为 0,并把那条数据从日志文件中删除 - 这时,
Leader宕机了,Follower被选举为Leader,之后根据Leader来同步数据
Leader 切换时发生数据不一致问题
问题重现流程主要是:
# 副本有 2 个,1 个 leader 和 1 个 follower
replication-factor = 2
# 最小同步数为1,1个副本写入数据就认为写入成功
min.insync.replicas = 1
Leader给Follower同步数据Follower宕机了,又重启了Leader宕机了,Follower被选举成Leader- 同步数据
问题重现详细流程:
- 假设一开始:
Leader的LEO = 2, HW = 1,Follower的LEO = 1, HW = 1 - 数据同步:
Follower发送fetch请求,Follower写入数据,Leader的LEO = 2, HW = 1,Follower的LEO = 1, HW = 1,还没同步完成 - 这时,
Leader宕机了后重启,Follower被选举为 新Leader - 这时,生产者发了一条新数据给 新
Leader,Leader的LEO = 2, HW = 2,Follower的LEO = 2, HW = 2,虽然两者HW = 2,但数据不同。