导读：在传统消息系统中，存在一些问题。一方面，消息的存储和服务一般是紧耦合的，节点的扩容和运维不便，特别是在需要多备份来保证高可用性的场景。另一方面，消息的消费模式被固定，在企业内部需要维护多套系统来保证不同的消息消费场景。另外消息系统中，多租户，多机房互备等企业级的特性和功能也不太丰富。

Apache Pulsar采用了分层的架构，解决了存储计算的耦合，同时提供了很好的扩展性和可维护性。Pulsar也通过订阅层的抽象，提供了统一的消息消费模型。特别是在Pulsar的设计之初，就注重对多租户，多机房互备等方面的需求，提供了众多完备的企业级的特性。

Apache Pulsar从2015年初在Yahoo全球近十个机房内部大规模部署，稳定服务了Yahoo内部邮箱，金融，Flickr，广告，NoSQL等众多的应用场景，一共创建了80多个租户，230多万个topic。 智联招聘在18年用Pulsar替换了线上原有的RabbitMQ，作为内部的消息总线，服务内部的20多个应用，每天会产生6亿多条消息和3TB的数据。在减轻硬件，运维和部署成本的同时，为系统提供了更好的服务质量和扩展性。

Apache Pulsar，是一个使用Apache Bookkeeper提供持久化的pub/sub消息平台，它可以提供如下特性：

持久化：采用 BookKeeper 作为存储层，灵活性强。

Ordering：每个消息有全局唯一的 ID，消息重发简单。

Delivery Guarantees：At least once, at most once 和 effectively once。

高吞吐：单个分区高达 1.8 M 消息/秒。

低延迟：99% 的生产延迟小于 5 ms。

统一消息模型：同时支持两种消费模型，流和队列。

多租户：单个群集可支持多租户和用例。

跨地域复制：原生可用。

高可用、高扩展性、易运维

架构概述

Pulsar使用分层结构，将存储机制与broker隔离开来。此体系结构为Pulsar提供以下好处：

1、独立扩展broker，负责处理Producer发来的消息并分发给消费者。通过一个全局的ZK集群来处理多种协作式任务，例如说基于地理位置的复制。并将消息存储到BookKeeper中，同时单个集群内也需要有一套ZK集群，来存储一些元数据。

2、独立扩展存储（Bookies）

3、更容易容器化Zookeeper, Broker and Bookies

4、ZooKeeper提供集群的配置和状态存储

亮点如下：

1、负载均衡器：Pulsar内置负载均衡器，可在内部将负载分配给所有broker

2、服务发现：Pulsar具有内置的服务发现功能，可以识别在何处以及如何连接到broker。

3、全局复制器：可以在为同一个命名空间配置的N个borker之间复制数据。

4、全局ZK：全局ZK用于实现跨地域复制

跨地域复制

跨地域复制是Pulsar提供的解决方案。全局集群可以在名称空间级别进行配置，以便在任意数量的集群（n-wayMesh解决方案）中进行复制。从下面的示例中，数据中心C没有消费者，但数据中心A或B中仍会根据订阅模型消费消息。

多租户

多租户特性通过对数据存储的隔离，帮助为企业建立Pulsar集群。这一内置功能将大大降低组织的基础设施建设和运营成本。

零Rebalancing时间

Pulsar的分层架构和代理的无状态性质有助于实现零Rebalancing时间。如果一个新的broker被添加到集群中，它将立即可用；无需在集群中rebalancing数据。

从Bookies的角度来看：当一个新的Bookie添加到集群中时，由于其底层的分布式日志架构（读/写隔离），该节点立刻可以写入数据。基于段复制配置的数据rebalance在后台进行，不会对集群产生任何影响。

统一的队列和流模型

Pulsar使用同一个模型支持流和队列语义。这个特性可以通过订阅模型实现。消费者使用订阅模型中的任何一个订阅主题：

1、Exclusive - 支持流语义

2、Failover - 支持流语义

3、Shared - 支持队列语义

函数

函数是能够在Pulsar内部或外部存在的本地监听器。从用途本身来看，函数可用于基于内容的路由，这将帮助企业应用程序路由预期的消息。

Proxy

当broker部署在云或Kubernetes中时，需要使用proxy将broker暴露于外部世界。Proxy本身可以提供身份验证和授权。Proxy内置将授权令牌传递给broker以进行命名空间权限验证的功能。

结论

Apache Pulsar使用基于分层体系结构的pub/sub模型，它具有跨地域复制、多租户、零Rebalancing时间等功能。

原文地址：https://medium.com/@pckeyan/apache-pulsar-gentle-introduction-465ca6da0e18

作者：Karthikeyan Palanivelu，由方圆翻译

不知大家读完此文，是否被Pulsar所吸引？它确实弥补了一些竞品的短板，例如地域复制、多用户、扩展性、读写隔离等等。如果大家想了解更多关于Apache Pulsar的知识，那么就参加本月21-23日，由msup和高可用共同举办的GIAC全球互联网架构大会吧！

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