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第7章 Cruise Control によるクラスターのリバランス

Cruise Control は、クラスターワークロードの監視、事前定義の制約を基にしたクラスターの再分散、異常の検出および修正などの Kafka の操作を自動化するオープンソースのシステムです。Cruise Control は Load Monitor、Analyzer、Anomaly Detector、および Executor の主な 4 つのコンポーネントと、クライアントの対話に使用される REST API で設定されます。

Cruise Control を AMQ Streams クラスターにデプロイし、Kafka クラスターのリバランスに使用できます。Kafka リソースの設定を通じて Cruise Control をデプロイします。最適化の提案を生成して適用する KafkaRebalance リソースを介してリバランスを実行します。

AMQ Streams は REST API を使用して、以下の Cruise Control 機能をサポートします。

  • 最適化ゴールから最適化プロポーザルを生成します。

  • 最適化プロポーザルを基にして Kafka クラスターのリバランスを行います。

    最適化ゴール

    最適化ゴールは、リバランスから達成する特定のゴールを表します。たとえば、トピックのレプリカをブローカー間でより均等に分散することがゴールになる場合があります。設定から追加するゴールを変更できます。ゴールは、ハードゴールまたはソフトゴールとして定義されます。Cruise Control 展開設定を使用してハード目標を追加できます。また、これらの各カテゴリーに適合するメイン、デフォルト、およびユーザー提供の目標もあります。

    • ハードゴール は事前設定されており、最適化プロポーザルが正常に実行されるには満たされる必要があります。
    • 最適化プロポーザルが正常に実行されるには、ソフトゴール を満たす必要はありません。これは、すべてのハードゴールが一致することを意味します。
    • メインゴール は Cruise Control から継承されます。ハードゴールとして事前設定されているものもあります。メインゴールは、デフォルトで最適化プロポーザルで使用されます。
    • デフォルトのゴール は、デフォルトでメインゴールと同じです。デフォルトゴールのセットを指定できます。
    • ユーザー提供のゴール は、特定の最適化プロポーザルを生成するために設定されるデフォルトゴールのサブセットです。
    最適化プロポーザル

    最適化プロポーザルは、リバランスから達成するゴールで構成されます。最適化プロポーザルを生成して、提案された変更の概要と、リバランス可能な結果を作成します。ゴールは特定の優先順位で評価されます。その後、プロポーザルの承認または拒否を選択できます。プロポーザルを拒否し、調整したゴールセットを使用して再度実行できます。

    3 つのモードのいずれかで最適化プロポーザルを生成できます。

    • full はデフォルトのモードで、完全なリバランスを実行します。
    • add-brokers は、Kafka クラスターをスケールアップするときにブローカーを追加した後に使用するモードです。
    • remove-brokers は、Kafka クラスターを縮小するときにブローカーを削除する前に使用するモードです。

自己修復、通知、独自ゴールの作成、トピックレプリケーション係数の変更など、その他の Cruise Control の機能は現在サポートされていません。

AMQ Streams は 設定ファイルの例 を提供しています。Cruise Control の YAML 設定ファイルのサンプルは、examples/cruise-control/ にあります。

7.1. Cruise Control とは
リンクのコピー

Cruise Control は、分散された Kafka クラスターを効率的に実行するための時間および労力を削減します。

通常、クラスターの負荷は時間とともに不均等になります。大量のメッセージトラフィックを処理するパーティションは、使用可能なブローカー全体で不均等に分散される可能性があります。クラスターを再分散するには、管理者はブローカーの負荷を監視し、トラフィックの多いパーティションを容量に余裕のあるブローカーに手作業で再割り当てします。

Cruise Control はクラスターのリバランス処理を自動化します。CPU、ディスク、およびネットワーク負荷を基にして、クラスターにおけるリソース使用のワークロードモデルを構築し、パーティションの割り当てをより均等にする、最適化プロポーザル (承認または拒否可能) を生成します。これらのプロポーザルの算出には、設定可能な最適化ゴールが複数使用されます。

最適化プロポーザルを承認すると、Cruise Control はそのプロポーザルを Kafka クラスターに適用します。クラスターのリバランス操作が完了すると、ブローカー Pod はより効率的に使用され、Kafka クラスターはより均等に分散されます。

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