一、核心架构与角色
- KRaft 模式特点
- 去中心化：移除 ZooKeeper，元数据由 Kafka 集群内部管理。
- Raft 协议：通过 Raft 实现元数据一致性，控制器（Controller）节点组成仲裁（Quorum）处理元数据变更。
- 角色分离：Broker 负责消息存储，Controller 负责元数据管理，两者可独立部署或合并运行（Combined 模式）。
- 节点类型
- Broker：存储消息数据，处理生产/消费请求。
- Controller：管理元数据（如 Topic、分区、副本状态），参与 Raft 选举。
- Combined 模式：单节点同时运行 Broker 和 Controller（适用于开发环境，生产环境不推荐）。
二、关键配置参数
以下配置需在 server.properties 文件中设置：
| 参数 | 说明 | 示例值 |
|---|---|---|
process.roles |
节点角色，可选 broker、controller 或两者组合（如 broker,controller）。 |
broker,controller（生产环境推荐分离部署） |
node.id |
节点唯一标识，需在集群内唯一。 | 1（Controller 节点）、2（Broker 节点） |
controller.quorum.voters |
Controller 仲裁列表，格式为 {id}@{host}:{port}。 |
1@controller1:9093,2@controller2:9093,3@controller3:9093 |
listeners |
监听地址，需包含 PLAINTEXT（Broker）和 CONTROLLER（内部通信）。 |
PLAINTEXT://:9092,CONTROLLER://:9093 |
advertised.listeners |
对外暴露的 Broker 地址（客户端连接地址）。 | PLAINTEXT://192.168.1.100:9092 |
controller.listener.names |
Controller 监听器名称（固定为 CONTROLLER）。 |
CONTROLLER |
log.dirs |
数据存储目录（建议独立磁盘）。 | /data/kafka/logs |
inter.broker.listener.name |
Broker 间通信使用的监听器名称（需与 listeners 一致）。 |
PLAINTEXT |
单机本地KRaft模式完整示例
broker.id=0
listeners=PLAINTEXT://localhost:9092,CONTROLLER://0.0.0.0:9093
listener.security.protocol.map=CONTROLLER:PLAINTEXT,PLAINTEXT:PLAINTEXT
process.roles=broker,controller
controller.quorum.voters=0@localhost:9093
# controller.quorum.voting.mode=round-robin
controller.listener.names=CONTROLLER
advertised.listeners=PLAINTEXT://localhost:9092三、配置步骤
生成集群 ID
使用kafka-storage.sh工具生成唯一集群 ID：bin/kafka-storage.sh random-uuid输出示例：
4hU1sxPUQG-4qqqgZQxFZA（需记录并用于后续格式化）。格式化存储目录
在所有节点上执行格式化，指定集群 ID 和配置文件：bin/kafka-storage.sh format -t <CLUSTER_ID> -c config/kraft/server.properties启动服务
- 单节点（Combined 模式）：
bin/kafka-server-start.sh config/kraft/server.properties - 多节点集群：
按角色分别启动 Controller 和 Broker 服务（建议使用systemd管理进程）。
- 单节点（Combined 模式）：
验证集群状态
- 检查 Broker 列表：
bin/kafka-broker-api-versions.sh --bootstrap-server <BROKER_IP>:9092 - 查看 Controller 状态：
bin/kafka-metadata-quorum.sh describe --bootstrap-server <BROKER_IP>:9092
- 检查 Broker 列表：
四、生产环境最佳实践
- Controller 节点配置
- 数量：建议 3 或 5 个节点（奇数），容忍
(n-1)/2个节点故障。 - 资源隔离：与 Broker 分离部署，避免资源竞争。
- 网络优化：使用低延迟、高带宽网络（如万兆网卡）。
- 数量：建议 3 或 5 个节点（奇数），容忍
- Broker 节点配置
- 副本数：
default.replication.factor=3（兼顾可用性与存储成本）。 - 消息压缩：启用
compression.type=lz4或zstd减少网络开销。 - JVM 调优：设置
KAFKA_HEAP_OPTS="-Xmx8G -Xms8G"，启用 G1 垃圾回收器。
- 副本数：
- 监控与运维
- 关键指标：Controller 选举耗时、元数据复制延迟、Broker 磁盘 I/O。
- 日志管理：定期清理旧日志（
log.retention.hours=168）。
五、常见问题解决
No security protocol defined for listener CONTROLLER- 原因：未配置
CONTROLLER监听器的安全协议。 - 解决：在
server.properties中添加：listener.security.protocol.map=CONTROLLER:PLAINTEXT,PLAINTEXT:PLAINTEXT
- 原因：未配置
- 客户端连接失败
- 检查项：
advertised.listeners是否为客户端可访问的 IP 或域名。- 防火墙是否开放 9092（Broker）和 9093（Controller）端口。
- 检查项：
- 元数据不一致
- 场景：Controller 选举失败或网络分区。
- 处理：检查
kafka-metadata-quorum.sh输出，确认 Leader 和 Voters 状态。