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スキーマつきストリームデータ処理基盤、
Confluent Platformとは？
2016/02/08 Kimura Sotaro(@kimutansk)
https://www.flickr.com/photos/nanoprobe67/5761031999/
アジェンダ
1. Kafkaを組織で使うと何が困る？
2. Confluent Platformとは？
3. どんな構成になっているの？
4. どうスキーマを定義できる？
5. まとめ：導入するとどう使えるの？
1
1. Kafkaを組織で使うと何が困る？
• 元々のKafkaのモチベーション
2
https://engineering.linkedin.com/distributed-systems/log-what-every-software-engineer-should-know-about-real-time-datas-unifying
https://www.flickr.com/photos/kenyee/2817511001/
1. Kafkaを組織で使うと何が困る？
• 元々のKafkaのモチベーション
4
https://engineering.linkedin.com/distributed-systems/log-what-every-software-engineer-should-know-about-real-time-datas-unifying
Kafka
1. Kafkaを組織で使うと何が困る？
• Kafkaを使うことで、データのHubが一元化
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1. Kafkaを組織で使うと何が困る？
1. Kafkaに組織内で公開して投入可能にすると…？
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1. Kafkaを組織で使うと何が困る？
1. Kafkaに組織内で公開して投入可能にすると…？
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1. Kafkaを組織で使うと何が困る？
1. Kafkaに組織内で公開して投入可能にすると…？
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違う形式のログが 投入されてしまう！
1. Kafkaを組織で使うと何が困る？
2. KafkaクラスタをVersion Upすると…？
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1. Kafkaを組織で使うと何が困る？
2. KafkaクラスタをVersion Upすると…？
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Congratulations ! Kafka Cluster Version updated!
Ver 0.8.2 > Ver 0.9.0
1. Kafkaを組織で使うと何が困る？
2. KafkaクラスタをVersion Upすると…？
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Congratulations ! Kafka Cluster Version updated!
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2. KafkaクラスタをVersion Upすると…？
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Congratulations ! Kafka Cluster Version updated!
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クライアントは一部しか提供されない！
1. Kafkaを組織で使うと何が困る？
1. 形式に則らないログが投入されてしまう！
• 利用側で変なデータが混ざってエラー発生！
• Topic内で違う形式のログが混ざって流れる！
2. Kafka Version Up時クライアント提供されない！
• Kafkaとのやり取りは独自プロトコル
• Java / C++ のクライアントを入れるのは効率悪い
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1. Kafkaを組織で使うと何が困る？
1. 形式に則らないログが投入されてしまう！
• 利用側で変なデータが混ざってエラー発生！
• Topic内で違う形式のログが混ざって流れる！
2. Kafka Version Up時クライアント提供されない！
• Kafkaとのやり取りは独自プロトコル
• Java / C++ のクライアントを入れるのは効率悪い
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これらの「困ること」に対応するために開発されているのが
Cofluent Platform
2. Confluent Platformとは？
1. 毎秒大量のデータが到達する環境を整備して 管理可能とするストリームデータ処理基盤
• Kafkaをコアとしておいている
• LinkedinのKafka開発チームがスピンアウトして開発
2. 組織内でデータを統一的に扱うETLバックエンド を構築することを目指して開発
• ドキュメントにガイドラインとして構築時の サーバスペック、移行時のアドバイスなどもある
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3. どんな構成になっているの？
• Confluent Platformの構成
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http://docs.confluent.io/2.0.0/platform.html
3. どんな構成になっているの？
• Confluent Platformの構成
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http://docs.confluent.io/2.0.0/platform.html
Kafkaをコアにおいている Kafkaユーザは容易に段階的に導入可能
3. どんな構成になっているの？
• Confluent Platformの構成
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http://docs.confluent.io/2.0.0/platform.html
JDBC Connector DBのデータを取得しTopicに投入
3. どんな構成になっているの？
• Confluent Platformの構成
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http://docs.confluent.io/2.0.0/platform.html
HDFS Connector Topicのデータを変換してHDFSに投入
3. どんな構成になっているの？
• Confluent Platformの構成
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http://docs.confluent.io/2.0.0/platform.html
C/C++ library: librdkafka Producer / Consumerに対応したネイティブライブラリ
3. どんな構成になっているの？
• Confluent Platformの構成
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http://docs.confluent.io/2.0.0/platform.html
Proactive Support メトリクスを収集、SaaSへ送信する機構
3. どんな構成になっているの？
• Confluent Platformの構成
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http://docs.confluent.io/2.0.0/platform.html
Schema Registry Topic中のデータスキーマを管理、検証
3. どんな構成になっているの？
• Confluent Platformの構成
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http://docs.confluent.io/2.0.0/platform.html
Rest Proxy Kafkaの基本的な機能とスキーマ機能を利用可能なRest API
3. どんな構成になっているの？
• Kafkaを組織で使いやすくするには下記２機能が大きい 1. Schema Registry
– Topicのデータスキーマを保持し、管理
– スキーマのバージョン間互換性の確認が可能
2. Rest Proxy – Kafkaへのアクセス（主にメッセージ投入）をRest APIを通して実行可能
– JVM言語 / C++ 以外からKafkaを利用しやすくする
– Schema Registryとの連携も提供
• 既存のKafka利用アプリケーション(JVM言語)では 設定を追加することでスキーマ管理 / 検証が可能
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Properties props = new Properties();
props.put(ProducerConfig.KEY_SERIALIZER_CLASS_CONFIG,
io.confluent.kafka.serializers.KafkaAvroSerializer.class);
props.put(ProducerConfig.VALUE_SERIALIZER_CLASS_CONFIG,
io.confluent.kafka.serializers.KafkaAvroSerializer.class);
props.put("schema.registry.url", "http://localhost:8081");
4. どうスキーマを定義できる？
• JSON形式のAvro Schemaで定義
25
{"namespace": "example.avro",
"type": "record",
"name": "user",
"fields": [
{"name": "name", "type": "string"},
{"name": “age", "type": “int"},
{"name": "favorite_number", "type": "int“}
]
}
name age favorite_number
Andy 25 7
Bob 27 666
4. どうスキーマを定義できる？
• 下記の3つの互換性定義を保持し、使い分け可能 • スキーマ更新時に検証が行われる。
1. 後方互換（Backword Compatibility） – 古い形式のデータを新しいスキーマで読める。
2. 前方互換（Forward Compatibility） – 新しい形式のデータを古いスキーマで読める。
3. 完全互換（Full Compatibility） – 後方互換、かつ前方互換の場合
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4. どうスキーマを定義できる？
• 例えば、後方互換とは・・・
27
name age favorite_number favorite_color
Andy 25 7 (null)
Bob 27 666 (null)
Charly 32 13 violet
{"namespace": "example.avro",
"type": "record",
"name": "user",
"fields": [
{"name": "name", "type": "string"},
{"name": “age", "type": “int"},
{"name": "favorite_number", "type": "int“},
{"name": "favorite_color", "type": “string“, “default”: “green”}
]
}
4. どうスキーマを定義できる？
• 例えば、後方互換とは・・・
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name age favorite_number favorite_color
Andy 25 7 (null)
Bob 27 666 (null)
Charly 32 13 violet
{"namespace": "example.avro",
"type": "record",
"name": "user",
"fields": [
{"name": "name", "type": "string"},
{"name": “age", "type": “int"},
{"name": "favorite_number", "type": "int“},
{"name": "favorite_color", "type": “string“, “default”: “green”}
]
}
存在しないカラムを デフォルトとして読むことで
古いデータを新しいスキーマで読める！
5. まとめ：導入するとどう使えるの？
• Confluent Platform導入で出来るようになること 1. KafkaのあるTopicに入っているデータ形式の明確な管理
– 現在投入中のスキーマを見ることで形式がわかる
– スキーマ更新時の互換性確保で影響範囲を明確化可能
2. KafkaをRest APIでライトに使用可能 – Kafkaの独自プロトコルに追従しなくても様々な言語から使用可能
– 投入時、スキーマ検証とシリアライズも併せて実施
– 但しConsumerは現状性能が低いのでお勧めしません。 実質Producer側のみ。
3. 既存の（JVM系）Kafkaアプリケーションは設定追加で対応 – 例ではコードだが、 実際はプロパティファイルへの追記で対応可能
• 他副次効果 – Kafka保存時にAvro形式にシリアライズされるため容量削減
– Schema Registryをスキーマ管理場所につかって SparkのRDD > DataFrame > Parquet変換に使用。
29
Enjoy Confluent Platform!
https://www.flickr.com/photos/nanoprobe67/5746249953/
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