sdoghds88888 发表于 2019-1-31 10:20:08

Kafka无法消费?!我的分布式消息服务Kafka却稳如泰山!

  在一个月黑风高的夜晚,突然收到现网生产环境Kafka消息积压的告警,梦中惊醒啊,马上起来排查日志。
  问题现象:消费请求卡死在查找Coordinator
Coordinator为何物?Coordinator用于管理Consumer Group中各个成员,负责消费offset位移管理和Consumer Rebalance。Consumer在消费时必须先确认Consumer Group对应的Coordinator,随后才能join Group,获取对应的topic partition进行消费。
那如何确定Consumer Group的Coordinator呢?分两步走:
1、一个Consumer Group对应一个consumers_offsets的分区,首先先计算Consumer Group对应的__consumers_offsets的分区,计算公式如下:
consumers_offsets partition# = Math.abs(groupId.hashCode() % groupMetadataTopicPartitionCount,其中groupMetadataTopicPartitionCount由offsets.topic.num.partitions指定。
2、1中计算的该partition的leader所在的broker就是被选定的Coordinator。
  定位过程
Coordinator节点找到了,现在看看Coordinator是否有问题:
http://i2.运维网.com/images/blog/201808/20/11acb679dff61c167b58c8530c7ddcef.jpg
不出所料,Coordinator对应分区Leader为-1,消费端程序会一直等待,直到Leader选出来为止,这就直接导致了消费卡死。
为啥Leader无法选举?Leader选举是由Controller负责的。Controller节点负责管理整个集群中分区和副本的状态,比如partition的Leader选举,topic创建,副本分配,partition和replica扩容等。现在我们看看Controller的日志:

[*]6月10日15:48:30,006 秒Broker 1成为controller
http://i2.运维网.com/images/blog/201808/20/5fc542051b1606e23033baeef3da70aa.jpg
此时感知的节点为1和2,节点3 在zk读不出来:
http://i2.运维网.com/images/blog/201808/20/66065abf765f3269f4a00c33a730495c.jpg
31秒847的时候把__consumer_offsets的分区3的Leader选为1,ISR为,leader_epoch为14:
http://i2.运维网.com/images/blog/201808/20/80a46d099af750b5be1a7a9cca52332d.jpg
再过1秒后才感知到Controller发生变化,自身清退
http://i2.运维网.com/images/blog/201808/20/e54c2a965275101283850cb01d6bfbc9.jpg
[*]Broker 2在其后几百毫秒后(15:48:30,936)也成为Controller
http://i2.运维网.com/images/blog/201808/20/ebc6f60762dd329defc2f79e6646b38a.jpg
但是Broker2 是感知到Broker 3节点是活的,日志如下:
http://i2.运维网.com/images/blog/201808/20/6f673814bbdec612c3e55e417289df4c.jpg
注意这个时间点,Broker1还没在zk把__consumer_offsets的分区3 的Leader从节点3改为1,这样Broker 2还认为Broker 3是Leader,并且Broker 3在它认为是活的,所以不需要重新选举Leader。这样一直保持了相当长的时间,即使Broker 1已经把这个分区的Leader切换了,它也不感知。
[*]Broker 2在12号的21:43:19又感知Broker 1网络中断,并处理节点失败事件:
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因为Broker 2内存中认为__consumer_offsets分区3的Leader是broker 3,所以不会触发分区3的Leader切换。
Broker 2但是在处理失败的节点Broker 1时,会把副本从ISR列表中去掉,去掉前会读一次zk,代码如下:
http://i2.运维网.com/images/blog/201808/20/44498010726c8a3f7abed14c7b9773f1.png
但是发现zk中分区3的Leader已经变为1,ISR列表为,当要去掉的节点1就是Leader的时候,Leader就会变为-1, ISR只有,从日志也可以看到:
http://i2.运维网.com/images/blog/201808/20/7182c3daec2487f2f506f48ca2635dce.jpg
这样分区3 的Leader一直为-1,直到有新的事件触发节点2重新选举才能恢复(例如重启某个节点)。
  根因总结
出现网络异常后,由于新老controller之间感知的可用节点不同,导致新controller对某个分区的Leader在内存中的信息与zk记录元数据的信息不一致,导致controller选举流程出现错误,选不出Leader。 需要有新的选举事件才能触发Leader选出来,例如重启。
  问题总结
这是一个典型的由于网络异常导致脑裂,进而出现了多个Controller.
So,推荐大家可以关注一下菊厂分布式消息服务Kafka(DMS),经过电信级验证,已经完美解决了这些问题



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