データ一貫性を確保するための Kafka の方法
Kafkaは、分散型のストリーミング処理プラットフォームであり、分散型の発行・購読システムによって、高い信頼性と高いスループットのデータ転送を実現しています。Kafkaの設計目標は、強力な一貫性というよりも効率的なメッセージ転送を提供することにあるため、データの一貫性メカニズムは比較的弱いです。
Kafkaは、レプリカメカニズムとISR（In-Sync Replicas）メカニズムという2つの主なデータ整合性の保証を提供しています。
- レプリケーションメカニズム：Kafkaはレプリケーションを使用して、データ冗長性と障害からのリカバリ能力を提供します。各パーティションは複数のレプリカを持ち、「リーダー」レプリカと「フォロワー」レプリカがあります。プロデューサーはメッセージをパーティションのリーダーに送信し、リーダーはメッセージをフォロワーにレプリケーションして、データの冗長化と信頼性を確実にします。リーダーがクラッシュした場合、Kafkaはレプリカから新しいリーダーを選択して、パーティションの処理を引き継がせます。レプリケーションメカニズムはデータの永続性と障害回復能力を确保しますが、強力な一貫性を保証するものではありません。
- ISRメカニズム：KafkaはISRメカニズムを使用してデータの一貫性と信頼性を保証します。ISRは、リーダーと同期しているレプリカの集合です。プロデューサーがリーダーにメッセージを送信すると、プロデューサーはISR内のレプリカがそのメッセージを受信した後にのみ、そのメッセージが正常に送信されたと認識します。何らかのレプリカがリーダーとの同期を維持できない場合、たとえば、ネットワーク障害またはレプリカの遅延が大きすぎる場合、KafkaはそのレプリカをISRから削除します。ISR内のレプリカだけが新しいリーダーに選出されることができます。ISRメカニズムはデータの一貫性と信頼性を保証しますが、強一貫性を保証するものではありません。
一言でいえば、KafkaはレプリケーションメカニズムとISRメカニズムによって、データの冗長な保存、障害時復旧、及び一貫性保証を提供しています。しかしながら、Kafkaは強力な一貫性を提供することよりも、高スループットと低遅延のメッセージングの提供を設計目標としているため、一部の状況下では強力な一貫性のニーズを満たすことができません。強力な一貫性が求められる場合、Apache ZooKeeperやApache BookKeeperなどの他の分散データストレージシステムを検討すべきです。
