Docker compose를 이용한 Kafka Cluster 구축 (KRAFT Mode)

개요

현재 회사는 Strimzi를 활용하여 Kubernetes 환경에서 Kafka Cluster를 성공적으로 구축하여 상용 서버 및 개발 서버에서 운영하고 있습니다. 그러나 팀원 다 같이 사용하는 실제 운영 환경에서 카프카 설정을 변경하는 테스트나 다양한 실험을 진행하기에는 제약이 따르게 됩니다. 공유된 리소스 상에서의 실험은 다른 팀원들에게 영향을 줄 수 있으므로, 실제 작업 환경에서의 실험은 신중히 이루어져야 합니다. 이러한 상황에서는 개인 Kafka Cluster를 구축하여 필요한 테스트나 실험을 자유롭게 진행할 수 있는 환경이 필요하다는 것을 느끼게 되는데요. 이번 문서에서는 바로 그러한 필요성으로 인하여 Docker Compose를 사용하여 개인 Kafka Cluster를 구축하는 방법에 대해서 간단하게 정리하였습니다.
컨테이너 기술을 활용하여 Kafka Cluster를 구축한 경우 관리 및 유지보수의 효율성이  향상됩니다. 특히 컨테이너를 사용하면 Kafka Cluster의 삭제 및 재생성 작업을 매우 간단하고 빠르게 수행할 수 있으며, 컨테이너화된 환경이 제공하는 격리와 독립성 덕분에 컨테이너에서 발생하는 변경사항이 다른 컨테이너에 영향을 주지 않습니다. 따라서, Kafka Cluster를 구성하는 개별 컨테이너들을 쉽게 종료하고, 필요에 따라 새로운 설정으로 다시 시작할 수 있습니다. 이러한 유연성은 개발과 테스트 과정에서 특히 유용하며, 다양한 설정과 구성을 실험하고 최적화하는데 아주 편리합니다. (이번 실습에서는 Kafka Cluster를 구축하는 것을 목표로 하고 있기 때문에 docker-compose 및 docker 사용법에 대해서는 자세히 다루지 않습니다.)

 

이번 실습 목표

이번 실습의 목표는 개인 컴퓨터에 docker-compose를 이용하여 개인 전용 개발환경 kraft mode인 Kafka Cluster를 구축하는 것이기 때문에 최소한의 자원으로 Kafka Cluster를 구축하는 것을 목표로 하고 있습니다. (kraft mode는 zookeeper를 제거한 kafka cluster 입니다.)

• kafka broker : 3대
• kafka ui : 1대

docker-compose.yml 파일 작성

작업하는 위치에 다음과 같이 docker-compose.yml 파일을 생성합니다.

networks:
  kafka_network:

volumes:
  Kafka00:
  Kafka01:
  Kafka02:

services:
  ### Kafka00
  kafka00:
    image: bitnami/kafka:3.7.0
    restart: unless-stopped
    container_name: kafka00
    ports:
      - '10000:9094'
    environment:
      - KAFKA_CFG_AUTO_CREATE_TOPICS_ENABLE=true
      # KRaft settings
      - KAFKA_CFG_BROKER_ID=0
      - KAFKA_CFG_NODE_ID=0
      - KAFKA_KRAFT_CLUSTER_ID=HsDBs9l6UUmQq7Y5E6bNlw
      - KAFKA_CFG_CONTROLLER_QUORUM_VOTERS=0@kafka00:9093,1@kafka01:9093,2@kafka02:9093
      - KAFKA_CFG_PROCESS_ROLES=controller,broker
      # Listeners
      - ALLOW_PLAINTEXT_LISTENER=yes
      - KAFKA_CFG_LISTENERS=PLAINTEXT://:9092,CONTROLLER://:9093,EXTERNAL://:9094
      - KAFKA_CFG_ADVERTISED_LISTENERS=PLAINTEXT://kafka00:9092,EXTERNAL://127.0.0.1:10000
      - KAFKA_CFG_LISTENER_SECURITY_PROTOCOL_MAP=CONTROLLER:PLAINTEXT,EXTERNAL:PLAINTEXT,PLAINTEXT:PLAINTEXT
      - KAFKA_CFG_CONTROLLER_LISTENER_NAMES=CONTROLLER
      - KAFKA_CFG_INTER_BROKER_LISTENER_NAME=PLAINTEXT
      # Clustering
      - KAFKA_CFG_OFFSETS_TOPIC_REPLICATION_FACTOR=3
      - KAFKA_CFG_TRANSACTION_STATE_LOG_REPLICATION_FACTOR=3
      - KAFKA_CFG_TRANSACTION_STATE_LOG_MIN_ISR=2
    networks:
      - kafka_network
    volumes:
      - "Kafka00:/bitnami/kafka"
  ### Kafka01
  kafka01:
    image: bitnami/kafka:3.7.0
    restart: unless-stopped
    container_name: kafka01
    ports:
      - '10001:9094'
    environment:
      - KAFKA_CFG_AUTO_CREATE_TOPICS_ENABLE=true
      # KRaft settings
      - KAFKA_CFG_BROKER_ID=1
      - KAFKA_CFG_NODE_ID=1
      - KAFKA_KRAFT_CLUSTER_ID=HsDBs9l6UUmQq7Y5E6bNlw
      - KAFKA_CFG_CONTROLLER_QUORUM_VOTERS=0@kafka00:9093,1@kafka01:9093,2@kafka02:9093
      - KAFKA_CFG_PROCESS_ROLES=controller,broker
      # Listeners
      - ALLOW_PLAINTEXT_LISTENER=yes
      - KAFKA_CFG_LISTENERS=PLAINTEXT://:9092,CONTROLLER://:9093,EXTERNAL://:9094
      - KAFKA_CFG_ADVERTISED_LISTENERS=PLAINTEXT://kafka01:9092,EXTERNAL://127.0.0.1:10001
      - KAFKA_CFG_LISTENER_SECURITY_PROTOCOL_MAP=CONTROLLER:PLAINTEXT,EXTERNAL:PLAINTEXT,PLAINTEXT:PLAINTEXT
      - KAFKA_CFG_CONTROLLER_LISTENER_NAMES=CONTROLLER
      - KAFKA_CFG_INTER_BROKER_LISTENER_NAME=PLAINTEXT
      # Clustering
      - KAFKA_CFG_OFFSETS_TOPIC_REPLICATION_FACTOR=3
      - KAFKA_CFG_TRANSACTION_STATE_LOG_REPLICATION_FACTOR=3
      - KAFKA_CFG_TRANSACTION_STATE_LOG_MIN_ISR=2
    networks:
      - kafka_network
    volumes:
      - "Kafka01:/bitnami/kafka"
  ## Kafka02
  kafka02:
    image: bitnami/kafka:3.7.0
    restart: unless-stopped
    container_name: kafka02
    ports:
      - '10002:9094'
    environment:
      - KAFKA_CFG_AUTO_CREATE_TOPICS_ENABLE=true
      # KRaft settings
      - KAFKA_CFG_BROKER_ID=2
      - KAFKA_CFG_NODE_ID=2
      - KAFKA_KRAFT_CLUSTER_ID=HsDBs9l6UUmQq7Y5E6bNlw
      - KAFKA_CFG_CONTROLLER_QUORUM_VOTERS=0@kafka00:9093,1@kafka01:9093,2@kafka02:9093
      - KAFKA_CFG_PROCESS_ROLES=controller,broker
      # Listeners
      - ALLOW_PLAINTEXT_LISTENER=yes
      - KAFKA_CFG_LISTENERS=PLAINTEXT://:9092,CONTROLLER://:9093,EXTERNAL://:9094
      - KAFKA_CFG_ADVERTISED_LISTENERS=PLAINTEXT://kafka02:9092,EXTERNAL://127.0.0.1:10002
      - KAFKA_CFG_LISTENER_SECURITY_PROTOCOL_MAP=CONTROLLER:PLAINTEXT,EXTERNAL:PLAINTEXT,PLAINTEXT:PLAINTEXT
      - KAFKA_CFG_CONTROLLER_LISTENER_NAMES=CONTROLLER
      - KAFKA_CFG_INTER_BROKER_LISTENER_NAME=PLAINTEXT
      # Clustering
      - KAFKA_CFG_OFFSETS_TOPIC_REPLICATION_FACTOR=3
      - KAFKA_CFG_TRANSACTION_STATE_LOG_REPLICATION_FACTOR=3
      - KAFKA_CFG_TRANSACTION_STATE_LOG_MIN_ISR=2
    networks:
      - kafka_network
    volumes:
      - "Kafka02:/bitnami/kafka"

  kafka-ui:
    image: provectuslabs/kafka-ui:latest
    restart: unless-stopped
    container_name: kafka-ui
    ports:
      - '8080:8080'
    environment:
      - KAFKA_CLUSTERS_0_NAME=Local-Kraft-Cluster
      - KAFKA_CLUSTERS_0_BOOTSTRAPSERVERS=kafka00:9092,kafka01:9092,kafka02:9092
      - DYNAMIC_CONFIG_ENABLED=true
      - KAFKA_CLUSTERS_0_AUDIT_TOPICAUDITENABLED=true
      - KAFKA_CLUSTERS_0_AUDIT_CONSOLEAUDITENABLED=true
      #- KAFKA_CLUSTERS_0_METRICS_PORT=9999
    depends_on:
      - kafka00
      - kafka01
      - kafka02
    networks:
      - kafka_network

컨테이너 실행하기

docker-compose.yml 파일을 잘 작성하였다면 해당 디렉토리에서 다음 명령어를 통하여 컨테이너를 실행합니다.

docker-compose up -d

정상 동작 확인

이번 실습에서는 클러스터 및 토픽 현황을 파악하기 쉽게 하기 위해 kafka-ui 컨테이너를 같이 동작하게 되어있습니다. kafka-ui를 통해 현재 카프카 클러스터가 정상적으로 동작하는지 브라우저에서 확인할 수 있습니다.
http://localhost:8080/ui/clusters/local/brokers

 

참조

https://github.com/ArminShoeibi/KafkaDockerCompose/blob/main/docker-compose-cluster.yml