文档编写目的

在Kafka集群资源使用已超出系统配置的资源时，或者有大量资源闲置造成资源浪费的时候，需要分别通过扩容Kafka和缩容Kafka来进行调整。本篇文章Fayson主要介绍如何进行Kafka的扩容和缩容，以及变更后的Kafka集群如何进行负载均衡的操作。

• 测试环境：

1.Redhat7.2

2.采用root用户操作

3.CM为5.16.2，CDH为5.14.4

4.Kafka版本为0.10.2

5.集群启用了Kerberos，Kafka未启用Kerberos和Sentry

Kafka集群的扩容

2.1 当前Kafka集群状态

集群中有3个kafka broker

有2个topic，分别为test和test1，情况如下

2.2 扩容前准备

新扩容的机器要先加入集群中，通过CM管理，按照下面的步骤进行操作

1.修改新添加的机器的hostname

[root@hadoop6 ~]# hostnamectl set-hostname cdh04.hadoop.com

2.修改/etc/hosts文件并同步到所有节点，这里用脚本来实现。

192.168.0.204 cdh01.hadoop.com cdh01
192.168.0.205 cdh02.hadoop.com cdh02
192.168.0.206 cdh03.hadoop.com cdh03
192.168.0.195 cdh04.hadoop.com cdh04

3.新添加的节点关闭防火墙，设置开机自动关闭

[root@cdh04 ~]# systemctl stop firewalld
[root@cdh04 ~]# systemctl disable firewalld

4.新添加的节点禁用SELinux，并修改修改/etc/selinux/config

[root@cdh04 ~]# setenforce 0
setenforce: SELinux is disabled
[root@cdh04 ~]# vim /etc/selinux/config

5.新添加的节点关闭透明大页面，并且在/etc/rc.d/rc.local 里面加入脚本，设置自动开机关闭。

[root@cdh04 ~]# echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
[root@cdh04 ~]# echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
[root@cdh04 ~]# vim /etc/rc.d/rc.local
if test -f /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
then echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
fi
if test -f /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
then echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
fi

[root@cdh04 ~]# chmod +x /etc/rc.d/rc.local

6.新添加的节点设置SWAP，并且设置开机自动更改

[root@cdh04 ~]# sysctl vm.swappiness=1
vm.swappiness = 1
[root@cdh04 ~]# echo vm.swappiness = 1  >> /etc/sysctl.conf

7.新添加的节点配置时钟同步，先在所有服务器卸载chrony，再安装ntp，再修改配置把时钟同步跟其他kafka broker节点保持一致

[root@cdh04 ~]# yum -y remove chrony
[root@cdh04 ~]# yum -y install ntp

vim /etc/ntp.conf

启动ntp服务,并设置开机启动

[root@cdh04 java]# systemctl start ntpd[root@cdh04 java]# systemctl enable ntpd

8.新添加的节点安装kerberos客户端，并进行配置

[root@cdh04 ~]# yum -y install krb5-libs krb5-workstation

从其他节点拷贝/etc/krb5.conf文件到新节点

9.从其他节点拷贝集群使用的JDK到新节点/usr/java目录下

[root@cdh01 java]# scp -r jdk1.8.0_131/ cdh04:/usr/java/jdk1.8.0_131/

10.在CM编辑主机模板kafka，只添加kafka broker角色

2.3 扩容Kafka

1.添加新的节点到集群，从CM主页点击Add Hosts，如下图所示

2.点击继续

3.搜索主机，输入主机名，点击搜索并继续

4.输入自定义存储库地址，并继续

5.点击安装JDK并继续

6.输入主机密码并继续

7.正在进行安装，安装成功后点击继续

激活完成，点击继续

8.点击继续，进入主机检查，添加主机完成

9.应用主机模板kafka，扩容完成

扩容完成

扩容后平衡

在扩容完成后，可以通过自带的命令来生成topic的平衡策略和执行平衡的操作。

3.1 生成平衡策略

1.查询当前创建的topic

[root@cdh01 ~]# kafka-topics --list --zookeeper cdh01.hadoop.com:2181

2.按照查询到的topic来创建文件topics-to-move.json 格式如下

{"topics": [{"topic": "test"},
{"topic": "test1"}
            ],
"version":1
}

3.在CM查询kafka broker的ID

4.用命令生成迁移方案，下面画红框的就是生成的平衡方案

kafka-reassign-partitions --zookeeper cdh01.hadoop.com:2181 --topics-to-move-json-file topics-to-move.json  --broker-list "121,124,125,126" --generate

5.把Proposed partition reassignment configuration下的内容复制保存为json文件newkafka.json，平衡方案生成完成。

3.2 执行平衡策略

1.执行下面的命令来进行平衡

[root@cdh01 ~]# kafka-reassign-partitions --zookeeper cdh01.hadoop.com:2181 --reassignment-json-file newkafka.json --execute

2.用下面命令来进行查看执行的进度

kafka-reassign-partitions --zookeeper cdh01.hadoop.com:2181 --reassignment-json-file newkafka.json --verify

从结果可以看到已经执行完成。，并且在新添加的节点上也可以看到有topic的副本存过来了。

缩容前的准备

1.编辑之前创建的topics-to-move.json文件，添加上系统自动生成的__consumer_offsets

[root@cdh01 ~]# vim topics-to-move.json 
{"topics": [{"topic": "test"},{"topic": "__consumer_offsets"},
{"topic": "test1"}
            ],
"version":1
}

2.再次使用命令生成迁移计划，这里只选取121，124，126这三个broker，然后把生成计划中的126替换成125进行保存，这样就把126上的数据全部迁移到了125上。

kafka-reassign-partitions --zookeeper cdh01.hadoop.com:2181 --topics-to-move-json-file topics-to-move.json  --broker-list "121,124,126" --generate

3.执行迁移命令，进行迁移

kafka-reassign-partitions --zookeeper cdh01.hadoop.com:2181 --reassignment-json-file newkafka.json --execute

4.进行查询，迁移完成

kafka-reassign-partitions --zookeeper cdh01.hadoop.com:2181 --reassignment-json-file newkafka.json --verify

5.在要删除的broker上也可以看到，topic数据已经迁移走

Kafka集群的缩容

在完成上诉缩容前的准备后，现在可以进行kafka集群的缩容。

1.从CM进入Kafka的实例界面

2.勾选要删除的broker，先停止该broker

3.停止完成后，进行删除

删除完成。

总结

1.Kafka集群的扩容和缩容可以通过CM来进行添加broker和删除broker来进行。

2.在Kafka集群扩容后，已有topic的partition不会自动均衡到新的磁盘上。可以通过kafka-reassign-partitions命令来进行数据平衡，先用命令生成平衡方案，再执行。也可以手动编辑迁移方案来进行执行。

3.新建topic的partition, 会以磁盘为单位，按照partition数量最少的来落盘。

4.在Kafka缩容前，需要把要删除的broker上的topic数据迁出，也可以通过kafka-reassign-partitions来进行迁移，手动编辑迁移方案，再通过命令执行即可。

5.kafka-reassign-partitions这个命令，只有指定了broker id上的topic才会参与partition的reassign。根据我们的需求，可以手动来编写和修改迁移计划。