spark-streaming 讀取kafka的方式

Spark-Streaming獲取kafka數據的兩種方式-Receiver與Direct的方式,可以從代碼中簡單理解成Receiver方式是通過zookeeper來連接kafka隊列,Direct方式是直接連接到kafka的節點上獲取數據了。
一、基於Receiver的方式

這種方式使用Receiver來獲取數據。Receiver是使用Kafka的高層次Consumer API來實現的。receiver從Kafka中獲取的數據都是存儲在Spark Executor的內存中的,然後Spark Streaming啓動的job會去處理那些數據。

然而,在默認的配置下,這種方式可能會因爲底層的失敗而丟失數據。如果要啓用高可靠機制,讓數據零丟失,就必須啓用Spark Streaming的預寫日誌機制(Write Ahead Log,WAL)。該機制會同步地將接收到的Kafka數據寫入分佈式文件系統(比如HDFS)上的預寫日誌中。所以,即使底層節點出現了失敗,也可以使用預寫日誌中的數據進行恢復。
讀取代碼如下:

   val conf = new SparkConf().setAppName("streamingKafka").setMaster("local[2]")
   val sc = SparkContext.getOrCreate(conf)
   val ssc = new StreamingContext(sc,Seconds(5))

   val kafkaParams = Map(
      "zookeeper.connect" -> "localhost:2181",
    "group.id" -> "spark-streaming-test",
    "zookeeper.connection.timeout.ms" -> "4000")
   val topic = "streaming_kafka"
   val defaultParallelism = sc.defaultParallelism

   val streaming =( 1 to defaultParallelism).map( time=>{
       KafkaUtils.createStream[String,String,StringDecoder,StringDecoder](ssc,kafkaParams,Map(topic->defaultParallelism),StorageLevel.MEMORY_ONLY_SER)
    })

   val unifiedStream = ssc.union(streaming)

意的要點

1、Kafka中的topic的partition,與Spark中的RDD的partition是沒有關係的。所以,在KafkaUtils.createStream()中,提高partition的數量,只會增加一個Receiver中,讀取partition的線程的數量。不會增加Spark處理數據的並行度。

2、可以創建多個Kafka輸入DStream,使用不同的consumer group和topic,來通過多個receiver並行接收數據。

3、如果基於容錯的文件系統,比如HDFS,啓用了預寫日誌機制,接收到的數據都會被複制一份到預寫日誌中。因此,在KafkaUtils.createStream()中,設置的持久化級別是StorageLevel.MEMORY_AND_DISK_SER。

二、基於Direct的方式

這種新的不基於Receiver的直接方式,是在Spark 1.3中引入的,從而能夠確保更加健壯的機制。替代掉使用Receiver來接收數據後,這種方式會週期性地查詢Kafka,來獲得每個topic+partition的最新的offset,從而定義每個batch的offset的範圍。當處理數據的job啓動時,就會使用Kafka的簡單consumer api來獲取Kafka指定offset範圍的數據。

這種方式有如下優點:

1、簡化並行讀取:如果要讀取多個partition,不需要創建多個輸入DStream然後對它們進行union操作。Spark會創建跟Kafka partition一樣多的RDD partition,並且會並行從Kafka中讀取數據。所以在Kafka partition和RDD partition之間,有一個一對一的映射關係。

2、高性能:如果要保證零數據丟失,在基於receiver的方式中,需要開啓WAL機制。這種方式其實效率低下,因爲數據實際上被複制了兩份,Kafka自己本身就有高可靠的機制,會對數據複製一份,而這裏又會複製一份到WAL中。而基於direct的方式,不依賴Receiver,不需要開啓WAL機制,只要Kafka中作了數據的複製,那麼就可以通過Kafka的副本進行恢復。

3、一次且僅一次的事務機制:

基於receiver的方式,是使用Kafka的高階API來在ZooKeeper中保存消費過的offset的。這是消費Kafka數據的傳統方式。這種方式配合着WAL機制可以保證數據零丟失的高可靠性,但是卻無法保證數據被處理一次且僅一次,可能會處理兩次。因爲Spark和ZooKeeper之間可能是不同步的。

基於direct的方式,使用kafka的簡單api,Spark Streaming自己就負責追蹤消費的offset,並保存在checkpoint中。Spark自己一定是同步的,因此可以保證數據是消費一次且僅消費一次。

val topics = Set("streaming_kafka")
    val brokers = "192.168.225.13:9092,192.168.225.14:9092,192.168.225.15:9092"
    val kafkaParam1s = Map[String, String]("metadata.broker.list" -> brokers, "serializer.class" -> "kafka.serializer.StringEncoder")
    // Create a direct stream
    val kafkaStream = KafkaUtils.createDirectStream[String, String, StringDecoder, StringDecoder](ssc, kafkaParam1s, topics)
    val events = kafkaStream.flatMap(line => {
      Some(line.toString())
     })
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