Apache Kafka & Stream Processing Fundamentals · レッスン

ラックアウェアネスとマルチAZ配置

Kafkaのラックアウェアネスがラックやアベイラビリティゾーン間にレプリカを分散し、データセンターレベルの障害に耐える方法を学びます。

レッスン 4/413 ステップ

「ラックアウェアネスとマルチAZ配置」はCoddyKit上の無料Apache Kafka & Stream Processing Fundamentalsレッスンです。 これはレッスン4/4です。 下記で完全なレッスンを無料で読むことができます。その後、ブラウザ内の組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューターでハンズオン演習できます。 これはApache Kafka & Stream Processing Fundamentals学習パスの一部であり、ウェブとCoddyKitアプリ全体で進捗が同期されます。 Apache Kafka & Stream Processing Fundamentalsコースには全4レッスンが含まれています。

このレッスンの一部はまだ翻訳されておらず、英語で表示されています。

What Is Rack Awareness?

Rack awareness tells Kafka about the physical (or cloud) topology of your brokers.

Without it, all replicas of a partition could land on brokers sharing the same rack or availability zone. If that zone fails, the partition becomes unavailable.

  • Each broker advertises a broker.rack value.
  • Kafka then places replicas on different racks when possible.

Configuring broker.rack

Set broker.rack in each broker's server.properties to identify its rack or zone.

# server.properties on a broker in us-east-1a
broker.id=1
broker.rack=us-east-1a

# Another broker in a different zone
broker.id=2
broker.rack=us-east-1b

How Replicas Get Spread

When a topic is created, Kafka's replica assignment algorithm alternates across racks.

For a partition with replication factor 3 and 3 racks, each replica lands on a distinct rack — guaranteeing the partition survives the loss of any single rack.

Cloud Availability Zones

In AWS, GCP, or Azure, map broker.rack to the availability zone (AZ).

  • AZs are physically isolated within a region.
  • Spreading replicas across AZs protects against a full AZ outage.
  • Beware cross-AZ network costs for replication traffic.

Creating a Rack-Aware Topic

No special flag is needed — if brokers have broker.rack set, topic creation is automatically rack-aware.

kafka-topics.sh --create \
  --bootstrap-server localhost:9092 \
  --topic orders \
  --partitions 6 \
  --replication-factor 3

Verifying Replica Placement

Use --describe to inspect which brokers hold each replica, then cross-check against broker racks.

kafka-topics.sh --describe \
  --bootstrap-server localhost:9092 \
  --topic orders

The min.insync.replicas Tie-In

Rack awareness protects placement, but durability also depends on min.insync.replicas.

With replicas spread across 3 AZs and min.insync.replicas=2, a producer using acks=all can still write even if one entire AZ is down.

Follower Fetching from Closest Replica

Kafka 2.4+ supports fetch from follower. Consumers can read from a replica in their own rack, cutting cross-AZ traffic and latency.

# broker config
replica.selector.class=org.apache.kafka.common.replica.RackAwareReplicaSelector

# consumer config
client.rack=us-east-1a

Limitations to Know

Rack awareness is best-effort:

  • If racks < replication factor, some replicas share a rack.
  • Reassignments triggered manually do not always respect racks unless you generate a rack-aware plan.
  • It does not rebalance existing topics when you add broker.rack later.

Generating a Rack-Aware Reassignment

To fix existing topics after enabling rack awareness, generate a reassignment plan with the reassign-partitions tool.

kafka-reassign-partitions.sh \
  --bootstrap-server localhost:9092 \
  --topics-to-move-json-file topics.json \
  --broker-list 1,2,3 \
  --generate

Design Checklist

Before going to production:

  • Replication factor >= number of racks you want to tolerate losing + 1.
  • Set min.insync.replicas to at least 2.
  • Use acks=all on critical producers.
  • Enable follower fetching to control cross-AZ costs.

Quick Check

Test your understanding of rack awareness.

Recap

You learned how rack awareness spreads replicas across racks and availability zones.

  • Set broker.rack per broker.
  • Topic creation becomes automatically rack-aware.
  • Combine with min.insync.replicas and acks=all for AZ-failure resilience.
  • Use follower fetching to reduce cross-AZ cost.
無料で開始

AI チューターと学ぶ Apache Kafka & Stream Processing Fundamentals — 無料

ブラウザでリアルコードを書いて実行し、24/7 の AI チューターから瞬時にサポートを受け、ウェブまたはアプリで続きから学習できます。

コース
12
レッスン
48

よくある質問

「ラックアウェアネスとマルチAZ配置」レッスンは無料ですか?

はい。「ラックアウェアネスとマルチAZ配置」の完全なテキストはこのウェブで無料で読めます。インタラクティブに演習し(組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューター)、Apache Kafka & Stream Processing Fundamentalsコースの残りをアンロックするには、CoddyKit PROにアップグレードしてください。 Apache Kafka & Stream Processing Fundamentalsコースには全4レッスンが含まれています。

「ラックアウェアネスとマルチAZ配置」で何を学びますか?

Kafkaのラックアウェアネスがラックやアベイラビリティゾーン間にレプリカを分散し、データセンターレベルの障害に耐える方法を学びます。 ブラウザで直接実行するハンズオンコードでApache Kafka & Stream Processing Fundamentalsを演習し、24時間対応のAIチューターがレッスンを進める中での質問に答えます。

Apache Kafka & Stream Processing Fundamentalsを始めるのに経験は必要ですか?

事前経験は必要ありません。CoddyKitのApache Kafka & Stream Processing Fundamentalsは初級者から上級者向けに構成されているため、ここから始めるか最初から始めて、自分のペースで進むことができます。 これはレッスン4/4です。

「ラックアウェアネスとマルチAZ配置」レッスンにはどのくらい時間がかかりますか?

ほとんどのCoddyKitレッスンは約5~10分かかります。各レッスンはコンパクトでインタラクティブなので、着実に進歩し、ウェブとアプリ全体で正確に前回の場所から再開できます。

このApache Kafka & Stream Processing Fundamentalsレッスンでコードを書いて実行できますか?

はい。すべてのApache Kafka & Stream Processing Fundamentalsレッスンに組み込みコードエディタが含まれているため、ブラウザでリアルコードを書いて実行し、即座のAIフィードバックを取得できます。ローカル設定は不要です。

このコースのすべてのレッスン

  1. レプリケーションと耐障害性
  2. ControllerとZooKeeper/Kraftの役割
  3. Kafkaクラスターの設計
  4. ラックアウェアネスとマルチAZ配置
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