KafkaKRU(Kafka 한국사용자 모임) 2회 미니밋업 후기


  • 카프카 한국자 사용자모임에서 진행한 2회 미니밋업 후기입니다

행사 정보

  • Facebook Event URL

      1. 제목: KafkaKRU(Kafka 한국사용자 모임) 제2회 미니밋업
    	
      2. 신청: https://www.onoffmix.com/event/171028
    	
      3. 날짜: 3월 26일 화요일 오후 6시 50분
    	
      4. 장소: 서울특별시 송파구 올림픽로35길 125 삼성SDS 잠실 Campus 동관 지하2층 다목적홀
    	
      5. 인원: 35명
    	
      6. 후원:
      (1) 삼성 SDS: 장소 및 다과
      (2) 카카오: 카카오 스티커, 카카오 프렌즈 상품
      (3) 책만 출판사: <대시보드 설계와 데이터 시각화> 3권, <블록체인 기업으로 가는 길> 3권
      (4) 젯브레인
    	
      7. 일정
      18:50 ~ 19:00 인사 + 네트워킹
      19:00 ~ 19:20 Kafka를 활용한 캐시 로그 처리 - 김현준(카카오)
      19:20 ~ 19:40 Kafka를 활용한 Elasticsearch 실무프로젝트 소개 - 이은학(메가존)
      19:40 ~ 19:50 브레이크 타임
      19:50 ~ 20:10 Kafka를 활용한 rabbitmq 로그 처리 - 정원빈(카카오)
      20:10 ~ 20:30 Kafka를 Microservice Architecture에 활용하기 - 이동진(Apache Software Foundation)
      20:30 ~ 20:50 Kafka 프로듀서 & 컨슈머 - 강한구(카카오 모빌리티)
      21:00 ~ 뒷풀이
    

인사

Kafka를 활용한 캐시 로그 처리 사례

  • 카카오 김현준님
  • 1도 모르는 사람이 Kafka & ELK로 캐시로그 처리해보기
  • 캐시 시스템과 실시간 로그분석의 필요성
    • 캐시 시스템
      • 오픈소스를 활용한 구성(nginx + ATS)
      • 자체 개발 캐시서버
      • img/static image(css/js), 동영상 등을 처리하기 위한 캐시 시스템
      • 1차 Cache ⇒ 2차 Cache ⇒ 원본(Origin)
    • 실시간 로그 분석 필요성
      • Image size, 404, 응답 지연 등 ⇒ 하루 전 데이터를 가지고 모니터링
  • 캐시 로그 분석 시스템 구축
    • 운영의 니즈를 반영하고자 시스템 구축 시작
    • ELK로 시작, 1차 Cache에서 access_log를 그림
      • 요청이 많고, 트래픽이 많음 ⇒ 로그도 많음
      • 로컬 캐시 서버에 로그를 쌓기 싫어서, nginx에서 바로 쏨
  • 문제 인지와 Kafka 도입 그리고 Lag
    • 키바나 그래프를 보다보니 로그가 너무 조금만 들어오고 있음!?
    • 분석 시작
    • Syslog 전송 과정에서 누락? Logstash 성능?
    • 주변에 물어보니 대용량이나 많은 트래픽은 logstash 앞단에 큐 하나!
    • redis나 rabbitmq를 찾아보다가 승범님이 카프카를 쓰길 권함
    • lag이 계속 쌓임…! lag은 처리하지 못한 수치
      • 파티션을 쪼개던지, 컨슈머를 늘리거나 등등
      • 로그 분석이 돈 버는 것은 아니라 컨슈머를 늘리기엔 눈치가 보이고.. 파티션 조정해도 효과가 적음
    • logstash 설정이 잘못된 것 같으니 다시! ⇒ 모두 동일..
    • auto.commit.interval.ms=5000과 auto.commit= true
      • interval을 줄이니 lag이 사라짐
  • 현재는 수백대의 cache 서버 로그를 초당 15만건 이상 처리
    • 대략 30테라?



Kafka를 활용한 Elasticsearch 실무프로젝트 소개

  • 메가존 이은학님
  • 빅데이터 플랫폼 구축 및 활용솔루션 개발 중
  • 프로젝트
    • 카드사
    • 비정형 / 정형 / 외부 데이터 ⇒ 분산되어 있는데 통합!
    • 빅데이터 허브 : 엘라스틱 서치 + 하둡
    • 사이언스 플랫폼
  • 프로젝트에서 Elastic Stack 활용 영역
    • 비정형 데이터 분석
      • Google analytics
      • 고객 상담데이터(STT) ⇒ RESTFul 한글 형태소 분석기(Nori)
      • 웹/앱 로그
  • 아키텍쳐
    • 스트리밍 데이터(24시간 발생하는 웹, 고객 상담) ⇒ 카프카
    • GA 데이터 ⇒ Batch로 logstash
  • 카프카 사용 이유
    • 데이터가 많고, 다른 곳에서 사용
  • 카드사라 고객 상담 데이터 중 탈퇴라는 단어나 카드론은 민감 ⇒ 이 단어가 나오면 해당 부서에 Push ⇒ 대응(카드론은 수익에 연결된 단어)
  • 프로젝트 이슈
    • 사용자 쿼리 기록해야 함 ⇒ 금융감독원 감사
    • 6.5.1부터 UserID를 남길 수 있음
    • xpack.security.audit.enabled; true
    • xpack.security.audit.outputs: logfile
    • 통신 노드도 남음 ⇒ 제외할 ID를 설정해야함
      • kibana, 다른 id
  • Audit 활용 사례
    • 건수 확인 (curl)
    • 조회(페이징)
      • 주의 사항 : 엘라스틱은 기본적으로 10000건까지만 반환함. 설정 필요
        • max_result_window를 설정하고 조회한 후, 해제(null) ⇒ 해제 안하면 부담이 될 수 있음
  • 개인정보 비식별화
    • 비정형 데이터 특정상 개인정보의 식별범위 모호
    • 처음엔 할 수 없다고 했는데, 생각해보니 몇 패턴이 있음
      • 고객 상담을 전문으로 하는 분들은 단어 선택을 또박 또박하게 함 ⇒ 음성 분석 파일을 분석하니 ~~ 회원님 ~~님이라고 정확하게 발음하는 것을 확인함 ⇒ 로직 처리
      • 카드 번호, 주민번호 : 연속되는 숫자 체크
      • 치환 : 주소
    • Ruby Filter(str.rb) 작성 후, str.conf(logstash 적용)
  • 빅데이터 에코시스템 연계
    • Elasticsearch → Hadoop
      • ES Hadoop 사용
      • 일별을 index로 지정
      • N번 실행시 중복 방지하도록 overwriting table
    • Hadoop → Elasticsearch
    • 명사 별도 적재 사례
      • 적재된 한글 문장 데이터 중 명사만 별도 field로 적재 필요
      • 이유 : Nori 형태소 분석 결과를 타 빅데이터 시스템에서 활용
        • REST Call이 힘드니 하둡에 적재
      • 아이디어1 : 인덱스 데이터는 날짜별로 쌓임
      • 아이디어2 : logstash를 통해 reindex가 가능
      • 아이디어3 : Cron 형태의 배치가 가능
      • INDEX 조회시 source와 토큰을 동시 조회한 후, 동일 INDEX에 source와 토큰 업데이트!
  • 소스도 올라와있음!



Kafka를 활용한 RabbitMQ 로그 처리

  • 카카오, 정원빈님
  • RabbitMQ
    • erlang으로 구현된 AMQP 메시지 브로커
    • Advanced Message Queue Protocol
    • AMQP
      • 퍼블리셔가 Exchange → 큐에 전달(메세지를 저장하는 저장소) → Consumer에서 push/pull 방식으로 가져감
    • Exchange, queue가 VHOST 논리 단위로 생성
    • 퍼블리셔가 제대로 보냈는지, 컨슈머가 제대로 받았는지 확인할 수도 있음
    • TCP 연결 체크하는 로직
  • RabbitMQ 모니터링
    • Server resource
      • 메모리를 모니터링
    • RabbitMQ LOG
    • AMQP OPERATION
    • 밑에 2개를 카프카를 사용함
    • Kafka + Elastic Search로 로그 처리 시스템을 개발
  • Rabbit MQ에서 Filebeat/Worker에서 → APP Topic, AMQP Topic을 카프카로 전송 → Elastic Search로 저장 → Kibana
    • 토픽 중 특정 단어가 포함되었거나 AMQP 중 확인하고 싶은 오퍼레이션을 파싱, 구별해서 관리자에게 알람이 가도록 구성
  • RabbitMQ? Kafka?
    • 둘다 메세지 브로커
      • RabbitMQ도 멀티컨슈머가 가능하긴 한데, 추가될 때마다 큐를 추가적으로 생성해야 함
        • Exchange는 큐의 메세지만큼 복사해서 전달
      • Kafka는 Consumer를 추가하면 그냥 추가하면 끝
        • 하나의 동일한 메세지를 여러개의 컨슈머가 동시에 할 수 있어서 기능 확장이 용이함
    • 메시지 관점에서 상세 비교
      • RabbitMQ는 큐 기반이고 메모리에 저장됨
        • Consumer가 메세지 수신시 즉시 삭제
      • Kafka는 로그 기반이고 디스크에 저장
        • 리텐션 설정하면 그 기간동안 상시 보관
    • 메세지 처리 방식도 다름
      • RabbitMQ는 발송 확인 / 수신 확인 가능
        • Prefetch Count : Consumer에 이슈가 있을 때(제대로 수신하지 못할 떄) 다른 consumer나 다시 전송하도록 하는 설정
        • 메모리 사용률이 높을 때 차단
        • Exchange를 통해 특정 큐에 라우팅 가능
      • Kafka는 발송 확인 가능 / 수신 확인 불가능
        • Prefetch나 메모리 사용률 높을때 차단하는 설정 없음
  • RabbitMQ는 똑똑하지만 조금 느린 브로커, Kafka는 게으르지만 매우 효율적인 브로커
  • 서비스에 따라 적당한 것이 따로 있다고 생각함
    • 동시에 모두 사용도 가능
  • RabbitMQ는 제이피모건에서 많이 사용함



Kafka Streams : Interactive Queries

  • Apache Software Foundation, 이동진님
  • Kafka Topic에 저장된 내용을 Microservice에서 참조하고 싶은데, 어떻게 해야 하나요?
    • Redis 같은데 저장해서 써야 하나요?
      • Producer → Kafka → Consumer → Redis → Microservice?
    • 이런 방법이 아니라!
      • Interactive Query 기능 또는 Queryable Store 기능!
  • Kafka Streams
    • Kafka 0.10에 도입된 Stream 처리 library
    • Kafka Topic을 실시간으로 받아서 처리하는 루틴을 간편하게 정의 가능
      • High Level DSL : KStream, KTable
      • Low Level API도 지원
    • 장점
      • Task 관리가 필요 없음
        • 필요한만큼(=파티션 수) 알아서 작업(task)을 생성하고 thread pool에 분배
        • 하나의 작업이 하나의 (topic, partition)에 대한 처리 전담
      • consumer group 기능을 사용해서 구현됨 → coordination이 필요 없음
      • 프레임워크가 아닌 라이브러리 ⇒ 갖다 쓰면 됨
  • wordcount 예제
    • props와 topology 객체를 넣어주면 카프카 스트림즈 객체가 됨
    • 스트림즈에 start method를 실행하면 지정한 로직대로 진행
  • Key-value storage
    • Kafka Streams가 처리의 효율성을 위해 내부적으로 만든 저장소
    • RocksDB로 구현됨(Facebook에서 만든 inmemory db)
    • 직접 생성할 수도 있고, 사용자가 임의로 생성할 수도 있음
    • KTable 객체를 생성하면 반드시 하나가 함께 생김
  • Interactive Query
    • Kafka Streams 내부에 생성된 key value storage의 내용과 위치를 조회할 수 있도록 해주는 기능
    • Queryable Store : interactive query 기능이설정된 key value storage
    • 수정은 안됨
  • Interactive Query 예제
  • 결론
    • KTable을 사용하면 Kafka Topic의 내용을 표 형태로 읽어올 수 있다
      • 그 내용을 Interactive Query를 사용해서 열어볼 수 있음
    • kafka Streams가 해주는 것
      • 현재 프로세스에서 잡고 있는 partition에 포함된 key에 대한 value 값
      • 현재 프로세스에서 잡고 있는 partition에 포함된 포트 값
  • Spark Streaming은 언제 쓸까?
    • 여러 데이터 소스에서 읽고 복잡한 쿼리를 사용한다면 Spark Streaming



Kafka 프로듀서 & 컨슈머

  • 카카오 모빌리티, 강한구님
  • AB Test 플랫폼을 만들 때 Flink, Vertical Service에서 ETL을 담당
  • 예전엔 카프카 쓰세요! Default만 해도 된다고 했는데 요새는 더 깊게 알아야 할 것 같아 자료를 만듬
  • Producer
    • 메세지를 전송
    • producer객체를 생성할 때
      • Accumulator와 Network Thread가 생성됨
        • Accumulator : 사용자가 send한 reocrd를 메모리(recordbatch)에 차곡차곡 쌓아줌
        • Network Thread : RecordBatch를 브로커로 전송
    • For문을 돌 때
      • buffer.size, batch.size로 지정
      • 브로커로 전송하는 속도보다 쌓이는 속도가 많으면 내부적으로 어큐물레이터에 쌓이게 될테고, 버퍼 메모리만큼 차게 되면 어플리케이션에서 블락 됨
      • Network Thread가 별도의 쓰레드가 떠서 계속 쉴 틈 없이 작업을 수행
        • 해당 레코드 배치가 어떤 브로커로 갈지
        • 브로커를 상태 확인
        • 브로커별 레코드 배치를 재배열
        • 데이터 전송
        • linger.ms → send 속도가 너무 느려서 레코드 배치에 쌓이는 것이 별로 없을 때 이 시간만큼 기다렸다가 가져감
        • max.request.size → 바이크에 탈 사람의 수로 비유
        • max.in.flights.requests.per.connection
        • (발표 자료가 아래쪽으로 되어있어서 정확히 못봄..! 자료 나중에 공개되면 확인)
  • Broker
    • 메세지를 저장
      • [Topic name] - [partition] 폴더 구조
      • confluent 블로그에서 본 내용인데, 하드 4테라 1개보다 1테라 하드 4개가 더 좋다!
      • Segment 단위로 파일 저장
        • *.index, *.log, *.timeindex
        • 첫 offset이 파일명이 됨
  • Consumer
    • 메세지를 가지고 옴
    • fetcher와 coordinator
    • Fetcher
      • poll 함수가 실행되면 적절한 크기의 record 리턴하고, 내부에 record가 없다면 브로커에게 record드를 요청하고 저장. 그리고 적절한 크기의 record 리턴하는 역할
    • Coordinator
      • fetcher가 열심히 일할 수 있도록 정보 제공
      • 어떤 토픽, 파티션을 consume할지
      • Broker의 group coordinator와 통신
      • Heartbeat, offset, commit, consumer group join도 함
    • 코드 예제를 통해 설명해주셨는데, 천천히 보면 좋을듯
    • Fetcher에 레코드가 있는 경우
      • 바로 리턴
      • max.poll.records : 한번에 가져올 레코드 수
      • max.poll.interval.ms : poll이란 함수를 호출하는 최대 시간
    • Fetcher에 레코드가 없는 경우
      • max.partition.fetch.bytes
      • fetch.min.bytes
      • fetch.max.wait.ms
  • 부록
    • Consumer Rebalance
    • Consumer Group offset
      • 0.9 미만에선 zookeeper에 consumer offset을 저장 ⇒ 껏다가 켰다가 ⇒ 무리가 감
      • 0.9 이상에선 __consumer_offset 토픽을 사용

후기

  • 카프카를 많이 사용하진 않고, GCP에서 Pub/Sub 정도만 사용했지만 꾸준히 관심을 가져온 카프카! 새로운 시각을 얻을 수 있었음
  • 잠실의 삼성 SDS에서 행사가 진행되었는데, SDS 건물 처음 들어가서 신기했음..!
  • 행사장에 가니 서브웨이 샌드위치도 준비해주시고 + 중간에 피자도 주셔서 배부르게 먹었음..! 감사합니다
  • Kafka는 ElasticSearch와 쓰는 조합이 정말 많은 것 같은데, 진짜일까? 확인해보기
  • Kafka Streams와 Machine Learning을 합쳐서 사용하는 사례도 발견 : kafka-streams-machine-learning-examples
  • 오랜만에 만난 분들과 인사해서 좋았음!
  • Kafka 한국 사용자 모임 가입 안하셨다면 가입 필수 :)
  • 마지막 Google 설문지 링크는 bit.ly 같은 것으로 줄여서 bit.ly/kafkakru-미니밋업-2회-설문 이렇게 하셨으면 더 좋았을 것 같음..! (사실 설문하려고 했는데 수많은 텍스트 문자 있고, 뒤에서 안보여서 시도했다가 포기..OTL)

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© 2017. by Seongyun Byeon

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