Tìm Hiểu Toàn Diện về Kiến Trúc và Ứng Dụng của Apache Kafka

Chúng tôi đã tạo một nhóm chia sẻ cho các bạn quan tâm đến thiết kế hệ thống. 😄 Hãy tham gia để cùng xây dựng Cộng Đồng System Design Việt Nam vững mạnh hơn nhé! 😍

Tham gia Cộng Đồng System Design Việt Nam tại đây: Cộng Đồng System Design Việt Nam

Theo dõi chúng tôi trên TikTok: Kênh TikTok

Trong bài viết trước, chúng ta đã khám phá Kiến trúc dựa trên sự kiện (Event-Driven Architecture), và Apache Kafka đóng vai trò là một Broker trong kiến trúc này. Apache Kafka là một nền tảng phân phối dữ liệu mã nguồn mở được phát triển bởi Apache Software Foundation. Nó được thiết kế để xử lý khối lượng lớn dữ liệu và cung cấp một phương thức hiệu quả để truyền tải dữ liệu từ nguồn đến đích.

Ứng Dụng của Apache Kafka

Apache Kafka có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm:

Xử lý dữ liệu thời gian thực
Giám sát và xử lý logs
Xây dựng hệ thống thống kê và phân tích dữ liệu
Chức năng Message Queue

Những Điểm Nổi Bật của Apache Kafka

Khả năng mở rộng ngang (Horizontal Scalability): Kafka có khả năng mở rộng dễ dàng bằng cách thêm các Broker vào cụm mà không ảnh hưởng đến dịch vụ, cho phép xử lý lưu lượng dữ liệu lớn.
Tính nhất quán (Durability): Dữ liệu được lưu trữ vĩnh viễn trên đĩa, đảm bảo tính nhất quán và khả năng xử lý lại khi cần.
Hiệu suất cao (High Throughput): Kafka cho phép xử lý hàng triệu thông điệp mỗi giây, phù hợp với các ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao.
Độ tin cậy (Reliability): Cung cấp cơ chế sao chép dữ liệu và đồng bộ hóa giữa các Broker, bảo đảm hệ thống luôn sẵn sàng hoạt động.
Tích hợp mạnh mẽ: Kafka có khả năng tích hợp với nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau như Java, Python, Golang, và JavaScript.
Hỗ trợ kiến trúc dựa trên sự kiện (Event-Driven Architecture): Giúp các ứng dụng xử lý và phản hồi linh hoạt với các sự kiện xảy ra.
Cộng đồng phát triển lớn mạnh: Được hỗ trợ bởi một cộng đồng phát triển rộng lớn, cung cấp nhiều tài nguyên và hỗ trợ cho người dùng.

Kiến Trúc Tổng Thể của Apache Kafka

Kafka Broker: Là thành phần quan trọng, đảm nhiệm vai trò máy chủ trong cụm Kafka. Mỗi Broker là một tiến trình độc lập, chạy trên một máy chủ vật lý hoặc ảo.
Kafka Cluster: Tập hợp các Kafka Broker hoạt động độc lập để lưu trữ và xử lý dữ liệu. Thường có từ 3 đến 5 Broker để đảm bảo độ tin cậy.
ZooKeeper: Lưu trữ metadata và trạng thái của các Broker, topic, và partition. Tuy nhiên, từ phiên bản 2.8.0, Kafka đã sử dụng KRaft để quản lý metadata mà không cần ZooKeeper.
Event: Là thông điệp hoặc bản ghi dữ liệu được gửi từ Producer để được xử lý bởi Consumer.
Kafka Producer: Thành phần đưa dữ liệu vào Kafka, gửi các thông điệp tới các topic đã chỉ định.
Kafka Consumer: Thành phần nhận dữ liệu từ Kafka, đăng ký theo dõi một hoặc nhiều topic.
Kafka Topic: Cơ chế tổ chức dữ liệu trong Kafka, mỗi topic có tên duy nhất và có thể chứa nhiều thông điệp.
Kafka Topic Partition: Một topic có thể được chia thành nhiều partition, mỗi partition lưu trữ các thông điệp theo thứ tự.
Kafka Event's Offset: Số duy nhất xác định vị trí của một thông điệp trong partition, cho phép các consumer theo dõi và xử lý dữ liệu.
Kafka Partition's replication: Quá trình tạo bản sao partition nhằm bảo vệ dữ liệu, đảm bảo khả năng sẵn sàng và tin cậy của hệ thống.

Sơ Đồ Kiến Trúc Tổng Thể của Apache Kafka

Tổng Kết

Chúng ta đã cùng nhau khám phá tổng quan về kiến trúc, ưu điểm và ứng dụng của Apache Kafka. Trong những bài viết kế tiếp, tôi sẽ hướng dẫn cách cài đặt Apache Kafka trên Docker và đi sâu vào việc sử dụng Kafka như một Message Queue để giao tiếp bất đồng bộ giữa các microservices theo kiến trúc EDA. Cảm ơn các bạn đã theo dõi!

Lời Nhắn

Cùng tham gia nhóm chia sẻ thiết kế hệ thống để mở rộng kiến thức và kinh nghiệm nhé! 😄