面试题：消息队列Kafka架构中，元数据管理涉及哪些主要组件及其作用

Question

在Kafka的架构里，元数据管理对于整个系统的运行至关重要。请阐述Kafka元数据管理机制中涉及的主要组件，并说明每个组件在元数据管理方面所承担的职责。

Answer 1

主要组件及职责

1. Zookeeper
   • 职责：Kafka早期严重依赖Zookeeper来存储和管理元数据。它保存着集群的拓扑结构信息，比如broker列表，每个broker在Zookeeper上会有对应的节点，记录其存活状态等。还管理主题（topic）的元数据，例如每个topic的分区信息、副本分布等。此外，它在Kafka的选举机制中发挥重要作用，如控制器（Controller）的选举，确保集群在部分节点故障时能够正常运行元数据管理相关流程。
2. Kafka Controller
   • 职责：是Kafka集群中负责管理元数据变更的核心组件。当一个broker加入或离开集群时，Controller负责更新集群的元数据，向其他broker发送元数据变更通知，确保所有broker的元数据保持一致。在主题创建、删除、分区调整等操作时，Controller协调并执行这些元数据的变更操作，同时更新Zookeeper中的相关信息，保证元数据的持久化存储。
3. Broker
   • 职责：每个broker自身保存了所负责分区的元数据信息，包括分区的当前Leader副本、ISR（In - Sync Replicas）列表等。当客户端请求元数据时，broker能够提供自身所管理分区的元数据。并且broker会定期向Controller发送心跳，汇报自身状态，协助Controller进行元数据的整体管理和维护。