Kafka 如何保证配置下发的一致性？
李玥
你好，我是李玥。
我们这个课程讲解消息队列实现原理的内容，大多集中在数据面上，控制面的相关知识涉及较少。在这次加餐中，我会把这部分内容补充完整。
这节课中，我会带你一起分析 Kafka 的源代码，看一下 Kafka 是如何实现主题创建的。更重要的是，通过学习 Kafka 的实现方法，提炼并总结出在分布式系统中，保证配置下发一致性的方法。
分布式系统的控制面与数据面
任何一个分布式系统都可以按照功能划分为控制面与数据面。
数据面，可以理解为“业务数据流经的部分”，负责数据流入流出、执行业务逻辑处理数据和存储数据。控制面，顾名思义，管理控制集群的功能都被划分到控制平面，业务数据不会流经到控制面。控制面的主要功能包括：存储集群元数据、指导数据面路由、下发配置和策略以及实现集群高可用等。
以消息中间件为例说明。数据面包括生产者、Broker 和消费者。这些都是消息数据流经的组件，都属于数据面。
生产者：负责发消息。
Broker：负责接收、存储和分发消息。
消费者：负责接收消息。
控制面的功能包括：元数据存储、消息路由、集群管理、高可用、选举、认证等功能。
元数据存储：负责保存集群主题、分区和副本以及集群配置等元数据。
消息路由：指导生产者将消息发送给特定的 Broker 节点，指导消费者从特定的 Broker 节点获取消息。
集群管理：负责主题创建、修改和删除，管理集群中的生产者、消费者和 Broker 节点。
高可用：监控集群节点的健康情况，必要时执行主从切换。
选举：负责集群内各种主节点选举，比如主副本选举等。
认证：负责管理用户的认证和权限控制，确保只有授权的用户才能访问特定的资源。
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1. Kafka 中主题的创建流程，包括 AdminClient、Controller、Zookeeper 和 Broker 的角色及协作过程。 2. Kafka 采用异步和最终一致性的设计模式来处理配置下发，简化了复杂的分布式事务问题，提高了系统的可靠性和可维护性。 3. Kafka 的设计思路对用户体验有一定影响，但在确保系统一致性和简化故障处理方面具有显著优势。 4. 声明式 API 的设计思路不仅适用于 Kafka，也被广泛应用于其他分布式系统，如 Kubernetes。 5. Kafka 通过异步配置下发实现最终一致的模式，极大地简化了系统应对故障的处理难度。 6. Kafka 的设计思路可以确保在面对各种故障时，系统能够自动恢复并最终达到一致状态。 7. Kafka 的主题创建过程中，需要保证每个可能重试的变更步骤都具备幂等性，以应对网络丢包导致的请求失败。 8. Kafka 通过元数据变更事件异步触发后续流程，使得故障恢复的逻辑变得更加简单。 9. Kafka 的设计思路对用户体验有一定影响，用户执行命令后，并没有一个明确的响应告知用户何时以及是否执行成功，用户只能通过不断地轮询系统状态来判断命令是否执行成功。
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