Kafka磁盘写满日志清理操作
作者:mmseoamin日期:2024-01-18

最近项目组的kafka集群,老是由于应用端写入kafka topic的消息太多,导致所在的broker节点占满,导致其他的组件接连宕机。

这里和应用端沟通可以删除1天之前的消息来清理磁盘,并且可以调整topic的消息存活时间。

一、调整Topic的消息存活时长删除消息

kafka-configs --zookeeper localhost:2181 --entity-type topics --entity-name topicName --alter --add-config retention.ms=86400000

如上调整topic的消息存活时长为为1天,当执行完之后执行查询topic详细信息,可以看到已经发生了修改,并且过一会过期的消息会被删除。

kafka-topics --bootstrap-server localhost:9092 --describe --topic topicName

二、不修改Topic消息存活时长删除消息

1.登录到相应的机器上。

2.找到写满的磁盘,删除掉不需要的业务数据。数据清理原则:

  • 不可直接删除Kafka的数据目录,避免造成不必要的数据丢失。
  • 找到占用空间较多或者明确不需要的Topic,选择其中某些Partition,从最早的日志数据开始删除。删除segment及相应地index和timeindex文件。不要清理内置的Topic,例如__consumer_offsets和_schema等。

    3.重启磁盘被写满的相应的Broker节点,使日志目录online。

    参考:Kafka磁盘写满时如何运维操作_开源大数据平台E-MapReduce-阿里云帮助中心 (aliyun.com)

    怎么删除kafka中的数据-火山引擎 (volcengine.com)

    三、Kafka消息清理策略

    在Kafka中,存在数据过期的机制,称为data expire。如何处理过期数据是根据指定的policy(策略)决定的,而处理过期数据的行为,即为log cleanup。

    在Kafka中有以下几种处理过期数据的策略:

    log.cleanup.policy=delete(Kafka中所有用户创建的topics,默认均为此策略)

    • 根据数据已保存的时间,进行删除(默认为1周)
    • 根据log的max size,进行删除(默认为-1,也就是无限制)

      log.cleanup.policy=compact(topic __consumer_offsets 默认为此策略)

      • 根据messages中的key,进行删除操作
      • 在active segment 被commit 后,会删除掉old duplicate keys
      • 无限制的时间与空间的日志保留

        自动清理Kafka中的数据可以控制磁盘上数据的大小、删除不需要的数据,同时也减少了对Kafka集群的维护成本。

        那Log cleanup 在什么时候发生呢?

        • 首先值得注意的是:log cleanup 在partition segment 上发生
        • 更小/更多的segment,也就意味着log cleanup 发生的频率会上升
        • Log cleanup 不应该频繁发生=> 因为它会消耗CPU与内存资源
        • Cleaner的检查会在每15秒进行一次,由log.cleaner.backoff.ms 控制

          log.cleanup.policy=delete

          log.cleanup.policy=delete 的策略,根据数据保留的时间、以及log的max size,对数据进行cleanup。控制数据保留时间以及log max size的参数分别为:

          log.retention.hours:指定数据保留的时常(默认为一周,168)

          • 将参数调整到更高的值,也就意味着会占据更多的磁盘空间
          • 更小值意味着保存的数据量会更少(假如consumer 宕机超过一周,则数据便会再未处理前即丢失)

            log.retention.bytes:每个partition中保存的最大数据量大小(默认为-1,也就是无限大)

            • 再控制log的大小不超过一个阈值时,会比较有用

              在到达log cleanup 的条件后,cleaner会自动根据时间或是空间的规则进行删除,新数据仍写入active segment:

              Kafka磁盘写满日志清理操作,第1张

              针对于这个参数,一般有以下两种使用场景,分别为:

              log保留周期为一周,根据log保留期进行log cleanup:

              • log.retention.hours=168 以及 log.retention.bytes=-1

                log保留期为无限制,根据log大小进行进行log cleanup:

                • log.retention.hours=17520以及 log.retention.bytes=524288000

                  其中第一个场景会更常见。

                  Log Compaction

                  Log compaction用于确保:在一个partition中,对任意一个key,它所对应的value都是最新的。

                  这里举个例子:我们有个topic名为employee-salary,我们希望维护每个employee当前最新的工资情况。

                  左边的是compaction前,segments中的数据,右边为compaction 后,segments中的数据,其中有部分key对应的value有更新:

                  Kafka磁盘写满日志清理操作,第2张

                    

                  可以看到在log compaction后,相对于更新后的key-value message,旧的message被删除。

                  Log Compaction 有如下特点:

                  • messages的顺序仍然是保留的,log compaction 仅移除一些messages,但不会重新对它们进行排序
                  • 一条message的offset是无法改变的(immutable),如果一条message缺失,则offset会直接被跳过
                  • 被删除的records在一段时间内仍然可以被consumers访问到,这段时间由参数delete.retention.ms(默认为24小时)控制

                    需要注意的是:Kafka 本身是不会组织用户发送duplicate data的。这些重复数据也仅会在一个segment在被commit 的时候做重复数据删除,所以consumer仍会读取到这部分重复数据(如果客户端有发的话)。

                    Log Compaction也会有时失败,compaction thread 可能会crash,所以需要确保给Kafka server 足够的内存用于做这些操作。如果log compaction异常,则需要重启Kafka(此为一个已知的bug)。

                    Log Compaction也无法通过API手动触发(至少到现在为止是这样),只能server端自动触发。

                    下面是一个 Log Compaction过程的示意图:

                    Kafka磁盘写满日志清理操作,第3张

                    正在写入的records仍会被写入Active Segment,已经committed segments会自动做compaction。此过程会遍历所有segments中的records,并移除掉所有需要被移除的messages。

                    Log compaction由上文提到的log.cleanup.policy=compact进行配置,其中: