驾驭千级节点——揭秘PUMA大规模集群能力（三） ---- 弹性伸缩

1.1保证负载均衡的扩容

当前原生Kafka已经支持简单的扩容节点能力，但是有一个很严重问题，就是如果有新扩容节点加入集群，新创建的topic不会自动分配到新加入的空闲节点上，它还是以轮训的方式分配topic对应的partition到所有的节点上，这样会导致新加入的节点上的topic和partition数都偏少，导致负载失衡，进而影响集群稳定性。所以这里我们需要做的就是是：新创建的topic分区优先分配在新扩容节点上。

具体的技术细节这里就不赘述了，主要就是在创建topic时，改变其分区尤其是leader分区的创建和分配策略，然后提供新的创建topic接口和脚本命令，实现topic和partition优先分配到新加入的空闲节点上，最终实现partition和leader在所有集群节点上的均衡，有效防止集群因资源使用不均匀而出现异常。

1.2基于分区的细粒度缩容

业界目前没有缩容分区的能力，PUMA通过新增后台处理线程、添加分区数据老化及迁移流程来实现业务无感知的分区缩容能力，实现细节这里不多说，给一个整体的流程图吧

上图，在Controller内部的PartitionStateMachine状态机中增加对删除分区事件的监控，具体在zk上新增删除分区的的目录，然后对每个Topic创建删除分区事件的Listener(DelPartitionListener)。增加一个删除分区命令用于生成具体的删除分区目录，当进行删除分区时，DelPartitionListener可以在这个目录上感知有哪些分区要删除，更新controller的元数据，后台的PartitionDeleteThread就会定时检查并删除这些分区。

1.3弹性伸缩价值点

PUMA提供动态对节点、分区、集群等扩容/缩容能力，主要的价值在于：

1. 应对业务负载峰值, 因为每个节点提供的能力一定峰值限制（磁盘、网卡、Topic总数等），通过增加节点提升整体集群的能力。例如云消息服务，扩展节点才能提升增加更多的租户，满足业务需求。

2. 增加特定业务负载能力,  因为只增加节点并不会有分区分配到上面，通过增加分区或者迁移分区到新节点可以提升特定业务的负载能力。例如云消息服务，某个租户需要提升处理能力(从5千提升到10w)以应对业务峰值(例如vmall抢购)

3. 增加云容量，接纳更多用户。例如云消息服务，一个集群所能承受的租户和Topic数是有限制的，当租户超过一定值时，单一集群性能会下降。通过扩展集群，可以接纳更多租户。

4. 减少资源的浪费，提升资源利用率。例如缩容在峰值抢购结束后，可以尽快减少资源提高资源利用率。

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