摘要：Apache Kafka是一款性能很高的分布式流式处理消息队列，作为近些年消息中间件的翘楚，随着国家各级政府、大数据产业生态联盟对大数据产业的支撑与规划，大数据愈发蓬勃发展，Kafka在大数据的使用场景也特别广泛。不仅在现在发展的云计算、大数据领域，像金融、军工、电力等传统的产业也随时可见Kafka消息中间件的身影。无论是新型互联网行业还是传统领域，大量的使用Kafka，集群上升到一定规模后，各个公司及相关的运维开发人员针对Kafka的有效监控管理需求迫切，而目前业界并没有一个统一高效的Kafka监控管理工具，本文针对这一需求将设计一款高效的Kafka监控管理系统。

Kafka监控管理系统需要基于实时的监控，可视化的界面展示，提供运维开发人员更加便捷可观的监控手段。其将从元数据采集、监控数据存储、基于时序的可视化展示、简单方便的集群运维操作、高效细粒度的告警等展开设计。传统的监控管理方式只能针对Kafka进程级监控告警，无法有效监控告警系统及更加细粒度的Topic级指标，而Kafka监控管理系统将解决这一系列问题，完善更加丰富的细粒度的管理方式。

关键词：Kafka，消息中间件，大数据，监控、管理

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1 课题研究背景-1

1.2 国内外现状-2

1.3 本文研究内容-3

1.4 本文组织架构-3

第二章 相关技术分析-5

2.1 研究对象-5

2.1.1 Kafka消息中间件-5

2.1.2 Zookeeper分布式协调器-6

2.2 监控指标采集器-6

2.2.1 JMX监控管理利器-6

2.2.2 Telegraf采集器-7

2.3 SSM框架-7

2.4 Elastic Search全文搜索引擎-7

2.5 Grafana可视化展示工具-7

2.6 ElastAlert告警系统-8

2.7 MySQL数据库技术-8

2.8 本章小结-8

第三章 系统需求分析-9

3.1 功能性需求-9

3.1.1 监控指标采集器功能-9

Produce请求速率-10

Produce请求处理总时间-10

3.1.2 指标存储功能-11

3.1.3 集群监控管理功能-11

3.1.4 指标异常数据告警功能-11

3.2 非功能性需求-11

3.2.1 易用性-11

3.2.2 可靠性-12

3.2.3 安全性-12

3.2.4 性能-12

3.2.5 运行环境-12

3.3 本章小结-12

第四章 系统设计-13

4.1 系统物理部署设计-13

4.2 系统体系结构设计-14

4.3 系统功能模块设计-15

4.4 数据库设计-16

4.5 本章小结-19

第五章 系统实现-20

5.1 监控指标采集模块实现-20

5.2 Kafka集群监控功能实现-22

5.3 大屏可视化监控展示功能实现-24

5.4 告警功能实现-25

5.5 本章小结-26

第六章 系统测试-27

6.1 系统功能性测试-27

6.2 系统非功能性测试-30

6.3 部分功能演示-30

6.4 本章小结-32

第七章 总结与展望-33

7.1 工作总结-33

7.2 工作展望-33

参考文献-34

致    谢-35