一、概述

EFAK（Eagle For Apache Kafka，以前称为 Kafka Eagle）是一款由国内公司开源的Kafka集群监控系统，可以用来监视kafka集群的broker状态、Topic信息、IO、内存、consumer线程、偏移量等信息，并进行可视化图表展示。独特的KQL还可以通过SQL在线查询kafka中的数据。

源码： https://github.com/smartloli/kafka-eagle/
下载： http://download.kafka-eagle.org/
官方文档：https://www.kafka-eagle.org/articles/docs/documentation.html

二、EFAK架构

EFAK分布式模式部署，这里以5个节点为例子（1个Master和4个Slave），各个节点的角色如下如所示：

三、EFAK数据采集原理

对于 Kafka，我们可以收集以下数据

• Kafka broker常用机器加载信息：内存、cpu、IP、版本等。
• 服务监控数据：TPS、QPS、RT等
• 应用程序监控：组、消费者、生产者、主题等。

因为EFAK是kafka的监控系统，所以前提是需先安装Kafka和Zookeeper。

四、安装Kafka

kafka官网文档：https://kafka.apache.org/documentation/

1）Kafka下载

$ cd /opt/bigdata/hadoop/software
$ wget https://dlcdn.apache.org/kafka/3.1.1/kafka_2.13-3.1.1.tgz
$ tar -xf kafka_2.13-3.1.1.tgz -C /opt/bigdata/hadoop/server/

2）配置环境变量

$ vi /etc/profile
export KAFKA_HOME=/opt/bigdata/hadoop/server/kafka_2.13-3.1.1
export PATH=$PATH:$KAFKA_HOME/bin

$ source /etc/profile

3）创建logs目录

$ mkdir $KAFKA_HOME/logs

4）修改kafka配置

$ cd $KAFKA_HOME
# 查看现有配置，去掉空行和注释
$ cat config/server.properties |grep -v '^$\|^#'
$ cat > $KAFKA_HOME/config/server.properties <<EOF
#broker的全局唯一编号，不能重复
broker.id=0

#删除topic功能使能
delete.topic.enable=true
#处理网络请求的线程数量
num.network.threads=3
#用来处理磁盘IO的现成数量
num.io.threads=8
#发送套接字的缓冲区大小
socket.send.buffer.bytes=102400
#接收套接字的缓冲区大小
socket.receive.buffer.bytes=102400
#请求套接字的缓冲区大小
socket.request.max.bytes=104857600
#kafka数据的存储位置
log.dirs=/opt/bigdata/hadoop/server/kafka_2.13-3.1.1/logs
#topic在当前broker上的分区个数
num.partitions=1
#用来恢复和清理data下数据的线程数量
num.recovery.threads.per.data.dir=1
#segment文件保留的最长时间，超时将被删除
log.retention.hours=168
#配置连接Zookeeper集群地址
zookeeper.connect=hadoop-node1:12181,hadoop-node2:12181,hadoop-node3:12181
#zookeeper连接超时时间
zookeeper.connection.timeout.ms=60000
EOF

5）修改zookeeper配置

# 创建zookeeper data和logs目录
$ mkdir $KAFKA_HOME/zookeeper_data $KAFKA_HOME/zookeeper_logs 
$ vi $KAFKA_HOME/config/zookeeper.properties
# 配置主要修改如下：
#数据目录
dataDir=/opt/bigdata/hadoop/server/kafka_2.13-3.1.1/zookeeper_data
#日志目录
dataLogDir=/opt/bigdata/hadoop/server/kafka_2.13-3.1.1/zookeeper_logs
#心跳间隔时间，zookeeper中使用的基本时间单位，毫秒值。每隔2秒发送一个心跳，session时间tickTime*2
tickTime=2000
#leader与客户端连接超时时间。表示5个心跳间隔
initLimit=5
#Leader与Follower之间的超时时间，表示2个心跳间隔
syncLimit=2
#客户端连接端口，默认端口2181
clientPort=12181
# zookeeper集群配置项，server.1，server.2，server.3是zk集群节点；hadoop-node1,hadoop-node2,hadoop-node3是主机名称；2888是主从通信端口；3888用来选举leader
server.1=hadoop-node1:2888:3888
server.2=hadoop-node2:2888:3888
server.3=hadoop-node3:2888:3888

6）配置Zookeeper myid

# 在hadoop-node1配置如下：
$ echo 1 > $KAFKA_HOME/zookeeper_data/myid
# 在hadoop-node2配置如下：
$ echo 2 > $KAFKA_HOME/zookeeper_data/myid
# 在hadoop-node3配置如下：
$ echo 3 > $KAFKA_HOME/zookeeper_data/myid

7）开启Kafka JMX监控

# 在kafka-server-start.sh文件中添加export JMX_PORT="9988"，端口自定义就行
$ vi $KAFKA_HOME/bin/kafka-server-start.sh

重启kafka

$ $KAFKA_HOME/bin/kafka-server-stop.sh ; $KAFKA_HOME/bin/kafka-server-start.sh -daemon $KAFKA_HOME/config/server.properties

【问题】如遇以下报错：

ERROR Fatal error during KafkaServer startup. Prepare to shutdown (kafka.server.KafkaServer) kafka.common.InconsistentClusterIdException: The Cluster ID ELIH-KKbRP-NnPnHt4z-lA doesn't match stored clusterId Some(2HC_x7bTR_u2bCxrqw0Otw) in meta.properties. The broker is trying to join the wrong cluster. Configured zookeeper.connect may be wrong. at kafka.server.KafkaServer.startup(KafkaServer.scala:228) at kafka.Kafka$.main(Kafka.scala:109) at kafka.Kafka.main(Kafka.scala)

【解决】在server.properties找到log.dirs配置的路径。将该路径下的meta.properties文件删除，或者编辑meta.properties文件修改里面的cluster.id即可。

8）将kafka目录推送到其它节点

$ scp -r $KAFKA_HOME hadoop-node2:/opt/bigdata/hadoop/server/
$ scp -r $KAFKA_HOME hadoop-node3:/opt/bigdata/hadoop/server/
# 在hadoop-node2和hadoop-node3节点上设置环境变量
$ vi /etc/profile
export KAFKA_HOME=/opt/bigdata/hadoop/server/kafka_2.13-3.1.1
export PATH=$PATH:$KAFKA_HOME/bin

$ source /etc/profile

# 修改advertised.listeners，值改成对应的hostname或者ip

【温馨提示】修改hadoop-node2上server.properties文件的broker.id，设置为1和2，只要不重复就行，advertised.listeners地址改成对应机器IP。

9）启动服务

启动zookeeper集群之后再启动kafka集群

$ cd $KAFKA_HOME
# -daemon后台启动
$ ./bin/zookeeper-server-start.sh -daemon ./config/zookeeper.properties
# 默认端口2181，可以在配置自定义，这里修改为12181端口
$ netstat -tnlp|grep 12181

启动Kafka

$ cd $KAFKA_HOME
# 默认端口9092，这里修改成了19092，可以修改listeners和advertised.listeners
$ ./bin/kafka-server-start.sh -daemon ./config/server.properties
$ netstat -tnlp|grep 9092
$ jps

五、安装EFAK

1）下载EFAK

$ cd /opt/bigdata/hadoop/software
$ wget https://github.com/smartloli/kafka-eagle-bin/archive/v2.1.0.tar.gz
$ tar -xf kafka-eagle-bin-2.1.0.tar.gz -C /opt/bigdata/hadoop/server/
$ cd /opt/bigdata/hadoop/server/

2）创建数据库

$ mysql -uroot -p 
123456

create database ke;

3）设置环境变量

$ vi /etc/profile
export KE_HOME=/opt/bigdata/hadoop/server/kafka-eagle-bin-2.1.0/efak-web-2.1.0
export PATH=$PATH:$KE_HOME/bin

$ source /etc/profile

4）配置

这里设置hadoop-node1为master节点，其它两个节点为slave节点，修改参数

$ vi $KE_HOME/conf/system-config.properties
# Multi zookeeper&kafka cluster list -- The client connection address of the Zookeeper cluster is set here
efak.zk.cluster.alias=cluster1
cluster1.zk.list=hadoop-node1:12181,hadoop-node2:12181,hadoop-node3:12181

######################################
# kafka jmx 地址，默认Apache发布的Kafka基本是这个默认值，
# 对于一些公有云Kafka厂商，它们会修改这个值，
# 比如会将jmxrmi修改为kafka或者是其它的值，
# 若是选择的公有云厂商的Kafka，可以根据实际的值来设置该属性
######################################
cluster1.efak.jmx.uri=service:jmx:rmi:///jndi/rmi://%s/jmxrmi

# Zkcli limit -- Zookeeper cluster allows the number of clients to connect to
# If you enable distributed mode, you can set value to 4 or 8
kafka.zk.limit.size=16

# EFAK webui port -- WebConsole port access address
efak.webui.port=8048

######################################
# EFAK enable distributed，启用分布式部署
######################################
efak.distributed.enable=true

# 设置节点类型slave or master
# master worknode set status to master, other node set status to slave
efak.cluster.mode.status=master
# deploy efak server address
efak.worknode.master.host=hadoop-node1
efak.worknode.port=8085

# Kafka offset storage -- Offset stored in a Kafka cluster, if stored in the zookeeper, you can not use this option
cluster1.efak.offset.storage=kafka

# Whether the Kafka performance monitoring diagram is enabled
efak.metrics.charts=true

# EFAK keeps data for 30 days by default
efak.metrics.retain=15

# If offset is out of range occurs, enable this property -- Only suitable for kafka sql
efak.sql.fix.error=false
efak.sql.topic.records.max=5000

# Delete kafka topic token -- Set to delete the topic token, so that administrators can have the right to delete
efak.topic.token=keadmin


# 关闭自带的sqlite数据库，使用外部的mysql数据库
# Default use sqlite to store data
# efak.driver=org.sqlite.JDBC
# It is important to note that the '/hadoop/kafka-eagle/db' path must be exist.
# efak.url=jdbc:sqlite:/hadoop/kafka-eagle/db/ke.db
# efak.username=root
# efak.password=smartloli

# 配置外部数据库
# (Optional) set mysql address
efak.driver=com.mysql.jdbc.Driver
efak.url=jdbc:mysql://hadoop-node1:3306/ke?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull
efak.username=root
efak.password=123456

5）调整启动参数

EFAK默认启动内存大小为2G，考虑到服务器情况可以将其调小

## 在 efak 安装目录执行
$ vi $KE_HOME/bin/ke.sh
## 将 KE_JAVA_OPTS 最大最小容量调小，例如：
export KE_JAVA_OPTS="-server -Xmx512m -Xms512m -XX:MaxGCPauseMillis=20 -XX:+UseG1GC -XX:MetaspaceSize=128m -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=35 -XX:G1HeapRegionSize=16M -XX:MinMetaspaceFreeRatio=50 -XX:MaxMetaspaceFreeRatio=80"

6）修改 works配置

默认是localhost

$  cat >$KE_HOME/conf/works<<EOF
hadoop-node2
hadoop-node3
EOF

7）将EFAK推送其它节点

# hadoop-node1推送
$ scp -r /opt/bigdata/hadoop/server/kafka-eagle-bin-2.1.0 hadoop-node2:/opt/bigdata/hadoop/server/
$ scp -r /opt/bigdata/hadoop/server/kafka-eagle-bin-2.1.0 hadoop-node3:/opt/bigdata/hadoop/server/
# 在hadoop-node2和hadoop-node3配置环境变量修改节点类型为slave

8）启动

上面配置文件配置的是分布式部署，当然也可以单机跑，但是不建议单机跑

# 在master节点上执行
$ cd $KE_HOME/bin
$ chmod +x ke.sh 
# 单机版启动
$ ke.sh start
# 集群方式启动
$ ke.sh cluster start
$ ke.sh cluster restart

web UI：http://192.168.0.113:8048/
账号密码：admin/123456

六、简单使用

1）Kafka CLI简单使用

【增】添加topic

# 创建topic，1副本，1分区，设置数据过期时间72小时（-1表示不过期），单位ms，72*3600*1000=259200000
$ kafka-topics.sh --create --topic test002 --bootstrap-server hadoop-node1:9092,hadoop-node2:9092,hadoop-node3:9092  --partitions 1 --replication-factor 1 --config retention.ms=259200000

【查】

# 查看topic列表
$ kafka-topics.sh --bootstrap-server hadoop-node1:9092,hadoop-node2:9092,hadoop-node3:9092 --list
# 查看topic列表详情
$ kafka-topics.sh --bootstrap-server hadoop-node1:9092,hadoop-node2:9092,hadoop-node3:9092 --describe
# 指定topic
$ kafka-topics.sh --bootstrap-server hadoop-node1:9092,hadoop-node2:9092,hadoop-node3:9092 --describe --topic test002
# 查看消费者组
$ kafka-consumer-groups.sh --bootstrap-server hadoop-node1:9092 --list
$ kafka-consumer-groups.sh --bootstrap-server hadoop-node1:9092 --describe  --group test002

【改】这里主要是修改最常用的三个参数：分区、副本，过期时间

# 修改分区，扩分区，不能减少分区
$ kafka-topics.sh --alter --bootstrap-server hadoop-node1:9092 --topic test002 --partitions 2
# 修改过期时间，下面两行都可以
$ kafka-configs.sh --bootstrap-server hadoop-node1:9092 --alter --topic test002 --add-config retention.ms=86400000
$ kafka-configs.sh --bootstrap-server hadoop-node1:9092 --alter --entity-name test002 --entity-type topics --add-config retention.ms=86400000

# 修改副本数，将副本数修改成3
$ cat >1.json<<EOF
{"version":1,
"partitions":[
{"topic":"test002","partition":0,"replicas":[0,1,2]},
{"topic":"test002","partition":1,"replicas":[1,2,0]},
{"topic":"test002","partition":2,"replicas":[2,0,1]}
]}
EOF
$ kafka-topics.sh --bootstrap-server hadoop-node1:9092,hadoop-node2:9092,hadoop-node3:9092 --describe --topic test002

【删】

$ kafka-topics.sh --delete --topic test002 --bootstrap-server hadoop-node1:9092,hadoop-node2:9092,hadoop-node3:9092

【生成者】

$ kafka-console-producer.sh --broker-list hadoop-node1:9092 --topic test002
{"id":"1","name":"n1","age":"20"}
{"id":"2","name":"n2","age":"21"}
{"id":"3","name":"n3","age":"22"}

【消费者】

# 从头开始消费
$ kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server hadoop-node1:9092 --topic test002 --from-beginning
# 指定从分区的某个位置开始消费，这里只指定了一个分区，可以多写几行或者遍历对应的所有分区
$ kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server hadoop-node1:9092 --topic test002 --partition 0 --offset 100

【消费组】

$ kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server hadoop-node1:9092 --topic test002 --group test002

【查看数据积压】

$ kafka-consumer-groups.sh --bootstrap-server hadoop-node1:9092 --describe --group test002

2）EFAK常用命令

$KE_HOME/bin/ke.sh启动脚本中包含以下命令：

EFAK环境部署，和kafka的一些简单操作就到这里了，后续会分享KSQL和其它更详细的页面化操作，请小伙伴耐心等待~