Pulsar的特性与优势有哪些

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为什么选择 Pulsar

现状及痛点

在没使用 Pulsar 之前，涂鸦使用的架构基本如下图所示。消息进入接入层后，通过 Kafka进行消息分发转化，这个消息集群主要在做一些消息分发和路由的功能。之后再通过 HTTP 投递给第三方。

以上的架构模式存在一些业务痛点：

1. HTTP 投递方式不灵活，容易丢消息  

基于网络原因、公司服务器规模不足以支撑业务时，都有可能出现重启过程中消息丢失的现象。如果想要满足这个需求，就需要对消息的持久化进行额外的处理。

2. Kafka topic 数量与日俱增，运维成本高

随着接入厂家和开发者数量的增加，导致 Kafka 的运维层面压力会比较大，人力和时间等耗费比较高。

3. Kafka 自身的一些痛点，比如 Rebalance 机制  

业务集群需要经常升级，consumer 就会经常断连。断连情况下，Rebalance 的过程是很长的，导致消息堆积量加大，造成用户体验下降。同时堆积后的重启，在大集群量情况下，对消费端的压力会非常大。 

4. 租户之间会相互影响

如果有一个租户挂掉并且没有进行及时处理，就会一直堆积在 Kafka 的处理器上，耽误后续进程，降低消息上报性能，影响到其他租户。

Pulsar 的特性与优势   

Apache Pulsar 是灵活的发布-订阅消息系统，采用分层分片架构。 

1. 丰富的投递/订阅策略

Pulsar 做了队列模型和流模型的统一，在 Topic 级别只需保存一份数据，同一份数据可多次消费。以流式、队列等方式计算不同的订阅模型大大提升了灵活度。

 

2. 运维难度小（相比 Kafka），Rebalance 机制反应迅速

主要体现在跨地域复制方面。Pulsar 使用计算与存储分离的云原生架构，数据从 Broker 搬离，存在共享存储内部。上层是无状态 Broker，复制消息分发和服务；下层是持久化的存储层 Bookie 集群。

Pulsar 存储是分片的，这种架构可以避免扩容时受限制，实现数据的独立扩展和快速恢复。

3. 多租户隔离优势

租户和命名空间（namespace）是 Pulsar 支持多租户的两个核心概念。

• 在租户级别，Pulsar 为特定的租户预留合适的存储空间、应用授权与认证机制。
• 在命名空间级别，Pulsar 有一系列的配置策略（policy），包括存储配额、流控、消息过期策略和命名空间之间的隔离策略。

现阶段结构   

刚好这三点特性，对应了之前涂鸦面临的痛点，所以在契合下开始转向使用 Pulsar 来替代了 Kafka。

目前 Pulsar 的架构已应用到涂鸦智能平台，成为一个主导消息队列，后续也在围绕 Pulsar 进行一些二次开发和周边服务搭建。

以前信息的投递会有 5-6 s 的延迟，现在大概只有 1 s，整体的提升和改进是非常大的。

当然用 Pulsar 替代 Kafka 的过程，也有一些缺点，比如：成本高。这个过程就需要督促第三方开发者去替换 SDK，同时过渡时期还要支持两套系统。

刚好最近 StreamNative 开源了 KoP，可以让两者之间的迁移更简单，也算解决了这一问题。

上图就是 BookKeeper 内的 Pulsar 架构示意图，其中 zk 是指 ZooKeeper。更多关于 Broker、Bookie 和 Proxy 等概念介绍，可以参考之前 TGIP-CN 的回顾：  Message Lifecycle：Pulsar 里的信息传递究竟是什么样子  。

同时借由存储端 BookKeeper 的存储中间件特性，使得 Pulsar 现在的存储分离架构并没有增加额外的使用复杂度。

Proxy 在这里提供了类似 TCP 的一个代理，为 Consume 提供了“寻址”的功能。Consumer 无需关心真实的 Broker 地址，连上 Proxy 后会直接从 ZooKeeper 里拉取 Topic 的位置等数据，此过程中 Consumer 只需保证稳定的连接即可。

但 Proxy 并没有进行负载均衡的功能，这些都是在 Broker 上进行的。这一点也在之前的 TGIP-CN 直播中提到过。

当然针对涂鸦的一些使用场景，他们也在 Proxy 上进行了一些扩展。

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Dubbo-go + Pulsar 的实例应用

上图是一开始使用 Pulsar 时的架构图。生产者投递消息后，利用 in Topic 路由解析出来并进行投递。但是这个过程中需要构建多个 Pulsar 集群，导致运维程度的增加。

现在在 Pulsar 架构里增加一个“source”，它可以用来收集之前的 topic，搭配 function 功能进行传递。

之后在 function 部件内嵌入了 Dubbo-go consumer，把一些复杂的路由规则通过 Dubbo-go  consumer 进行拉取。同时借用 Pulsar broker 的整体集群管理，减少了运维的业务压力。

Dubbo-go

具体关于 Dubbo 的一些 demo 展示或者使用方法，可以参考以下网站。

• Dubbo 中文网站：
  http://dubbo.apache.org/zh-cn/

• GitHub 仓库：
  https://github.com/apache/dubbo-go

Dubbo-go 的架构示意图可以参考下方：

到此，关于“Pulsar的特性与优势有哪些”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注创新互联网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！

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