1. 概述
在实现Kafka生产者或消费者（例如，使用Spring时）时，我们需要配置一个名为"bootstrap.servers"的属性[1]。
在这篇教程中，我们将了解这个设置的含义及其用途。
2. Kafka架构
Kafka的设计旨在实现可扩展性和高可用性。因此，它由一组服务器（称为broker）组成，这些服务器之间复制主题分区。每个分区有一个领导者broker和多个跟随者。
生产者将消息发送到分区领导者，然后将记录传播到每个副本。消费者通常也会连接到分区领导者，因为消费消息会改变消费者的偏移量（consumer offset）。
复制因子（replication factor）是副本的数量。推荐值为3，因为它能在性能和容错性之间找到合适的平衡，而且云提供商通常会在一个区域中提供三个数据中心（availability zones）用于部署。
以下是一个示例，展示了包含两个分区和复制因子为3的四个broker的集群：
当一个分区领导者发生故障时，Kafka会选择另一个broker作为新的分区领导者。这时，消费者和生产者（即客户端）也需要切换到新的领导者。如果broker 1发生故障，场景可能会变为：
3. 启动与发现
如前所见，整个集群是动态的，客户端需要知道当前的拓扑状态，以便连接到正确的分区领导者来发送和接收消息。这就是启动服务（bootstrapping）的作用所在。
"bootstrap.servers"配置是一个包含"hostname:port"对的列表，其中指定了一个或多个（甚至所有）broker的地址。客户端通过以下步骤使用这个列表：
- 从列表中选择第一个broker。
- 向该broker发送请求，获取包含有关主题、分区以及每个分区的领导者broker信息的集群元数据（每个broker都可以提供这种元数据）。
- 连接到所选主题分区的领导者broker。
当然，在列表中指定多个broker是有意义的，因为如果第一个broker不可用，客户端可以选择第二个来进行启动。
Kafka使用Kraft（早期的Zookeeper）来管理此类协调工作。
4. 示例
假设我们在开发环境中使用了一个简单的Docker镜像，包含了Kafka和Kraft（例如，bashj79/kafka-kraft）。我们可以使用以下命令安装这个Docker镜像：
docker run -p 9092:9092 -d bashj79/kafka-kraft
这将在容器内部及主机上运行一个通过端口9092访问的单个Kafka实例。
4.1. 使用Kafka命令行工具
连接到Kafka的一种方法是使用内置的Kafka命令行工具，该工具随Kafka安装提供。首先，我们创建一个名为samples的主题。在容器的Bash中，可以运行以下命令：
$ cd /opt/kafka/bin
$ sh kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 --create --topic samples --partitions 1 --replication-factor 1
如果我们想开始消费这个主题，我们需要再次指定bootstrap服务器：
$ sh kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server localhost:9092,another-host.com:29092 --topic samples
我们还可以探索元数据，就像虚拟文件系统一样。我们通过kafka-metadata-shell脚本连接到元数据：
$ sh kafka-metadata-shell.sh --snapshot /tmp/kraft-combined-logs/__cluster_metadata-0/00000000000000000167.log
4.2. 使用Java
在Java应用程序中，我们可以使用Kafka客户端：
static Consumer<Long, String> createConsumer() {
final Properties props = new Properties();
props.put(ConsumerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG,
"localhost:9092,another-host.com:29092");
props.put(ConsumerConfig.GROUP_ID_CONFIG,
"MySampleConsumer");
props.put(ConsumerConfig.KEY_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG,
LongDeserializer.class.getName());
props.put(ConsumerConfig.VALUE_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG,
StringDeserializer.class.getName());
// Create the consumer using props.
final Consumer<Long, String> consumer = new KafkaConsumer<>(props);
// Subscribe to the topic.
consumer.subscribe(Arrays.asList("samples"));
return consumer;
}
使用Spring Boot和Spring的Kafka集成，我们只需简单地在application.properties中进行配置：
spring.kafka.bootstrap-servers=localhost:9092,another-host.com:29092
5. 总结
在这篇文章中，我们了解到Kafka是一个由多个broker组成的分布式系统，它们复制主题分区以确保高可用性、可扩展性和容错性。
客户端需要从一个broker获取元数据，以找到当前的分区领导者并连接到它。这个broker就是引导服务器，我们通常提供一个引导服务器列表，以防主服务器不可用时提供备选方案。
如往常一样，所有的代码实现可以在GitHub上找到。