[IBS] Основы Kafka (Сергей Кутчер)

​

Этот тренинг поможет вам получить представление об архитектуре и функционировании Apache Kafka – платформы распределенной потоковой передачи событий с открытым исходным кодом. Вместе с тренером вы будете отправлять и получать сообщения из Java- и REST-клиентов, обсудите варианты конфигураций кластера и клиентов для достижения требуемых характеристик доставки сообщений (латентности, пропускной способности, сохранности и доступности). Вы также рассмотрите настройку нескольких кластеров для одного приложения, поскольку это жизненно важно для достижения отказоустойчивости и повышения масштабируемости. Рассмотрите, как Kafka Connect позволяет решать общие задачи копирования данных между Kafka и внешними системами (СУБД, файловая система и др.). Узнаете, почему во многих случаях хорошим способом создания быстрых и устойчивых решений для потоковой обработки является Kafka Streams.

Темы курса
01. Обзор – теория (2 ч.)

• Что такое Kafka.
• Примеры удачного и неудачного использования Kafka.
• Kafka и база данных: сходства и различия.
• Kafka и прямые конкуренты.
• Kafka и Apache Pulsar.
• Архитектура хранилища Kafka: Брокеры, Темы, Разделы, Сегменты, Реплики.
• Архитектура кластера Kafka: Zookeeper, партиционирование, главные и ведомые узлы репликации, ISR.
• Клиенты и API.

02. Настройка Кластера (практика – 1 ч)

• Практика 2.1: запуск кластера Kafka с помощью Docker.
• Установка Zookeeper.
• Установка брокеров Kafka.

03. Инструменты Kafka и управление данными – теория и демо (1 ч.)
04. Разработка приложений на Java – теория (2 ч.), практика (1 ч.)

• Kafka Producer API: основы.
• Практика 4.1: Отправка одного сообщения.
• Kafka Consumer API: основы, группы потребителей.
• Практика 4.2: Один получатель.
• Практика 4.3: Несколько получателей в одной группе.
• Дополнительные возможности: Пакеты, Повторы, Идемпотентность, Транзакции, Перебалансировка Групп Потребителей.
• Практика 4.4: Транзакционный Отправитель.
• Практика 4.5: Отправка и получение в транзакции.
• Практика 4.6: Замороженный потребитель.
• Практика 4.7: Медленный потребитель.

05. Внешний доступ к кластеру Kafka – теория (2 ч.), практика (2 ч.)

• Безопасность: SSL, SASL, Kerberos.
• REST Proxy: отправка и получение сообщений в форматах JSON, бинарные и Авро файлы.
• Практика 5.1: доступ через REST Proxy.
• Schema Registry: реестр схем.
• Практика 5.2: Schema Registry.

06. Kafka Streams и KSQL – теория (2 ч.), практика (2 ч.)

• Kafka Streams: DSL, API, StreamBuilder, создание и реализация топологии.
• Устройство Kafka Streams: многопоточность, несколько экземпляров и задач.
• Практика 6.1: Реализация потоков без сохранения состояния.
• Обработка с сохранением состояния: хранилище состояний, отказоустойчивость для хранилищ состояний.
• Практика 6.2: Агрегация в Kafka Streams.
• KTable: Потоки обновления данных, кэширование, скорость выдачи, агрегация.
• Окна в потоках: метки времени, плавающие, прыгающие, сеансовые.
• Соединение: поток с потоком, KTable с KTable, поток с KTable.
• Практика 6.3: Соединение потоков и таблиц.
• KSQL: Потоки без программирования.
• KSQL Серверная архитектура.
• Практика 6.4: Реализация потоков без сохранения состояния в KSQL.
• Практика 6.5: Агрегация в KSQL.
• Практика 6.6: Соединение в KSQL.

07. Kafka Connect – теория (2 ч.), практика (2 ч.)

• Архитектура Kafka Connect.
• Источники Kafka Connect.
• Практика 7.1: JDBC Source Connector (postgres).
• Практика 7.2: JDBC Source Connector (postgres) с ключами.
• Kafka Connect Sinks.
• Практика 7.3: JDBC Sink Connector (postgres).
• Практика 7.4: JDBC Sink Connector (postgres) с ключами.

08. Эксплуатация и мониторинг – теория (1 ч.), практика (1 ч.)

• Цели по производительности и режимы выполнения.
• Zookeeper: конфигурация, автономный режим и режим кворума, CLI.
• Управление и мониторинг кластера.
• Практика 8.1: Мониторинг кластера Kafka с помощью Prometheus.
• Практика 8.2: Измерение производительности.

09. Мульти-кластеры – теория (1 ч.), практика (1 ч.)

• Различные мультикластреные архитектуры MirrorMaker.
• Практика 9.1: Использование MirrorMaker для синхронизации кластеров.
• Confluence Replicator.