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AMQ Streams on OpenShift の使用

Red Hat AMQ 2020.Q4

OpenShift Container Platform 上で AMQ Streams 1.6 を使用

概要

本ガイドでは、Red Hat AMQ Streams をインストール、設定、および管理して、大規模なメッセージングネットワークを構築する方法を説明します。

第1章 AMQ Streams の概要

AMQ Streams は、OpenShift クラスターで Apache Kafka を実行するプロセスを簡素化します。

本ガイドでは、Kafka コンポーネントの設定方法と、AMQ Streams Operator の使用方法を説明します。手順は、デプロイメントの変更方法や、Cruise Control や分散トレーシングなどの追加機能を導入する方法に関連しています。

AMQ Streams カスタムリソース を使用して、デプロイメントを設定できます。カスタムリソース API リファレンス は、設定で使用できるプロパティーを説明します。

注記

AMQ Streams を使用する方法ステップごとのデプロイメント手順は、『Deploying and Upgrading AMQ Streams on OpenShift』を参照してください。

1.1. Kafka の機能

Kafka の基盤のデータストリーム処理機能とコンポーネントアーキテクチャーによって以下が提供されます。

  • スループットが非常に高く、レイテンシーが低い状態でデータを共有するマイクロサービスおよびその他のアプリケーション。
  • メッセージの順序の保証。
  • アプリケーションの状態を再構築するためにデータストレージからメッセージを巻き戻し/再生。
  • キーバリューログの使用時に古いレコードを削除するメッセージ圧縮。
  • クラスター設定での水平スケーラビリティー。
  • 耐障害性を制御するデータのレプリケーション。
  • 即時アクセス用の大量データの保持

1.2. Kafka のユースケース

Kafka の機能は、以下に適しています。

  • イベント駆動型のアーキテクチャー。
  • アプリケーションの状態に加えられた変更をイベントのログとしてキャプチャーするイベントソーシング。
  • メッセージのブローカー
  • Web サイトアクティビティーの追跡
  • メトリクスによる運用上のモニタリング
  • ログの収集および集計
  • 分散システムのコミットログ
  • アプリケーションがリアルタイムでデータに対応できるようにするストリーム処理。

1.3. AMQ Streams による Kafka のサポート

AMQ Streams は、Kafka を OpenShift で実行するためのコンテナーイメージおよび Operator を提供します。AMQ Streams Operator は、AMQ Streams の実行に必要です。AMQ Streams で提供される Operator は、Kafka を効果的に管理するために、専門的なオペレーション情報で目的に合うよう構築されています。

Operator は以下のプロセスを単純化します。

  • Kafka クラスターのデプロイおよび実行。
  • Kafka コンポーネントのデプロイおよび実行。
  • Kafka へアクセスするための設定。
  • Kafka へのアクセスをセキュア化。
  • Kafka のアップグレード。
  • ブローカーの管理。
  • トピックの作成および管理。
  • ユーザーの作成および管理。

1.4. AMQ Streams の Operator

AMQ Streams では Operator を使用して Kafka をサポートし、Kafka のコンポーネントおよび依存関係を OpenShift にデプロイして管理します。

Operator は、OpenShift アプリケーションのパッケージ化、デプロイメント、および管理を行う方法です。AMQ Streams Operator は OpenShift の機能を拡張し、Kafka デプロイメントに関連する共通タスクや複雑なタスクを自動化します。Kafka 操作の情報をコードに実装することで、Kafka の管理タスクは簡素化され、必要な手動の作業が少なくなります。

Operator

AMQ Streams は、OpenShift クラスター内で実行中の Kafka クラスターを管理するための Operator を提供します。

Cluster Operator
Apache Kafka クラスター、Kafka Connect、Kafka MirrorMaker、Kafka Bridge、Kafka Exporter、および Entity Operator をデプロイおよび管理します。
Entitiy Operator
Topic Operator および User Operator を構成します。
Topic Operator
Kafka トピックを管理します。
User Operator
Kafka ユーザーを管理します。

Cluster Operator は、Kafka クラスターと同時に、Topic Operator および User Operator を Entity Operator 設定の一部としてデプロイできます。

AMQ Streams アーキテクチャー内の Operator

Operators within the AMQ Streams architecture

1.4.1. Cluster Operator

AMQ Streams では、Cluster Operator を使用して以下のクラスターをデプロイおよび管理します。

  • Kafka (ZooKeeper、Entity Operator、Kafka Exporter、Cruise Control を含む)
  • Kafka Connect
  • Kafka MirrorMaker
  • Kafka Bridge

クラスターのデプロイメントにはカスタムリソースが使用されます。

たとえば、以下のように Kafka クラスターをデプロイします。

  • クラスター設定のある Kafka リソースが OpenShift クラスター内で作成されます。
  • Kafka リソースに宣言された内容を基にして、該当する Kafka クラスターが Cluster Operator によってデプロイされます。

Cluster Operator で以下もデプロイできます (Kafka リソースの設定より)。

  • KafkaTopic カスタムリソースより Operator スタイルのトピック管理を提供する Topic Operator
  • KafkaUser カスタムリソースより Operator スタイルのユーザー管理を提供する User Operator

デプロイメントの Entity Operator 内の Topic Operator および User Operator 関数。

Cluster Operator のアーキテクチャー例

The Cluster Operator creates and deploys Kafka and ZooKeeper clusters

1.4.2. Topic Operator

Topic Operator は、OpenShift リソースより Kafka クラスターのトピックを管理する方法を提供します。

Topic Operator のアーキテクチャー例

The Topic Operator manages topics for a Kafka cluster via KafkaTopic resources

Topic Operator の役割は、対応する Kafka トピックと同期して Kafka トピックを記述する KafkaTopic OpenShift リソースのセットを保持することです。

KafkaTopic とトピックの関係は次のとおりです。

  • KafkaTopic が作成されると、Topic Operator によってトピックが作成されます。
  • が削除されると、Topic Operator によってトピックが削除されます。
  • が変更されると、Topick Operator によってトピックが更新されます。

上記と逆になるトピックと KafkaTopic の関係は次のとおりです。

  • トピックが Kafka クラスター内で作成されると、Operator によって KafkaTopic が作成されます。
  • トピックが Kafka クラスターから削除されると、Operator によって KafkaTopic が削除されます。
  • トピックが Kafka クラスターで変更されると、Operator によって KafkaTopic が更新されます。

このため、KafkaTopic をアプリケーションのデプロイメントの一部として宣言でき、トピックの作成は Topic Operator によって行われます。アプリケーションは、必要なトピックからの作成または消費のみに対処する必要があります。

トピックが再設定された場合や、別の Kafka ノードに再割り当てされた場合、KafkaTopic は常に最新の状態になります。

1.4.3. User Operator

User Operator は、Kafka ユーザーが記述される KafkaUser リソースを監視して Kafka クラスターの Kafka ユーザーを管理し、Kafka ユーザーが Kafka クラスターで適切に設定されるようにします。

たとえば、KafkaUser とユーザーの関係は次のようになります。

  • KafkaUser が作成されると、User Operator によって記述されるユーザーが作成されます。
  • が削除されると、User Operator によって記述されるユーザーが削除されます。
  • が変更されると、User Operator によって記述されるユーザーが更新されます。

User Operator は Topic Operator とは異なり、Kafka クラスターからの変更は OpenShift リソースと同期されません。アプリケーションで直接 Kafka トピックを Kafka で作成することは可能ですが、ユーザーが User Operator と同時に直接 Kafka クラスターで管理されることは想定されません。

User Operator では、アプリケーションのデプロイメントの一部として KafkaUser リソースを宣言できます。ユーザーの認証および承認メカニズムを指定できます。たとえば、ユーザーがブローカーへのアクセスを独占しないようにするため、Kafka リソースの使用を制御する ユーザークォータ を設定することもできます。

ユーザーが作成されると、ユーザークレデンシャルが Secret に作成されます。アプリケーションはユーザーとそのクレデンシャルを使用して、認証やメッセージの生成または消費を行う必要があります。

User Operator は 認証のクレデンシャルを管理する他に、KafkaUser 宣言にユーザーのアクセス権限の記述を含めることで承認も管理します。

1.5. AMQ Streams のカスタムリソース

AMQ Streams を使用した Kafka コンポーネントの OpenShift クラスターへのデプロイメントは、カスタムリソースの適用により高度な設定が可能です。カスタムリソースは、OpenShift リソースを拡張するために CRD (カスタムリソース定義、Custom Resource Definition) によって追加される API のインスタンスとして作成されます。

CRD は、OpenShift クラスターでカスタムリソースを記述するための設定手順として機能し、デプロイメントで使用する Kafka コンポーネントごとに AMQ Streams で提供されます。CRD およびカスタムリソースは YAML ファイルとして定義されます。YAML ファイルのサンプルは AMQ Streams ディストリビューションに同梱されています。

また、CRD を使用すると、CLI へのアクセスや設定検証などのネイティブ OpenShift 機能を AMQ Streams リソースで活用することもできます。

1.5.1. AMQ Streams カスタムリソースの例

AMQ Streams 固有リソースのインスタンス化および管理に使用されるスキーマを定義するため、CRD をクラスターに 1 度インストールする必要があります。

CRD をインストールして新規カスタムリソースタイプをクラスターに追加した後に、その仕様に基づいてリソースのインスタンスを作成できます。

クラスターの設定によりますが、インストールには通常、クラスター管理者権限が必要です。

注記

カスタムリソースの管理は、AMQ Streams 管理者のみが行えます。詳細は、『Deploying and Upgrading AMQ Streams on OpenShift』の「Designating AMQ Streams administrators」を参照してください。

kind:Kafka などの新しい kind リソースは、OpenShift クラスター内で CRD によって定義されます。

Kubernetes API サーバーを使用すると、kind を基にしたカスタムリソースの作成が可能になり、カスタムリソースが OpenShift クラスターに追加されたときにカスタムリソースの検証および格納方法を CRD から判断します。

警告

CRD が削除されると、そのタイプのカスタムタイプも削除されます。さらに、Pod や Statefulset などのカスタムリソースによって作成されたリソースも削除されます。

AMQ Streams 固有の各カスタムリソースは、リソースの kind の CRD によって定義されるスキーマに準拠します。AMQ Streams コンポーネントのカスタムリソースには、specで定義される共通の設定プロパティーがあります。

CRD とカスタムリソースの関係を理解するため、Kafka トピックの CRD の例を見てみましょう。

Kafka トピックの CRD

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: CustomResourceDefinition
metadata: 1
  name: kafkatopics.kafka.strimzi.io
  labels:
    app: strimzi
spec: 2
  group: kafka.strimzi.io
  versions:
    v1beta1
  scope: Namespaced
  names:
    # ...
    singular: kafkatopic
    plural: kafkatopics
    shortNames:
    - kt 3
  additionalPrinterColumns: 4
      # ...
  subresources:
    status: {} 5
  validation: 6
    openAPIV3Schema:
      properties:
        spec:
          type: object
          properties:
            partitions:
              type: integer
              minimum: 1
            replicas:
              type: integer
              minimum: 1
              maximum: 32767
      # ...

1
CRD を識別するためのトピック CRD、その名前および名前のメタデータ。
2
この CRD に指定された項目には、トピックの API にアクセスするため URL に使用されるグルShortNameープ (ドメイン) 名、複数名、およびサポートされるスキーマバージョンが含まれます。他の名前は、CLI のインスタンスリソースを識別するために使用されます。たとえば、oc get kafkaShortNametopic my-topicoc get kafkatopics などです。
3
ShortName は CLI コマンドで使用できます。たとえば、oc get kafkatopic の代わりに oc get kt を略名として使用できます。
4
カスタムリソースで get コマンドを使用する場合に示される情報。
5
リソースの スキーマ参照 に記載されている CRD の現在の状態。
6
openAPIV3Schema 検証によって、トピックカスタムリソースの作成が検証されます。たとえば、トピックには 1 つ以上のパーティションと 1 つのレプリカが必要です。
注記

ファイル名に、インデックス番号とそれに続く「Crd」が含まれるため、AMQ Streams インストールファイルと提供される CRD YAML ファイルを識別できます。

KafkaTopic カスタムリソースに該当する例は次のとおりです。

Kafka トピックカスタムリソース

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: KafkaTopic 1
metadata:
  name: my-topic
  labels:
    strimzi.io/cluster: my-cluster 2
spec: 3
  partitions: 1
  replicas: 1
  config:
    retention.ms: 7200000
    segment.bytes: 1073741824
status:
  conditions: 4
    lastTransitionTime: "2019-08-20T11:37:00.706Z"
    status: "True"
    type: Ready
  observedGeneration: 1
  / ...

1
kind および apiVersion によって、インスタンスであるカスタムリソースの CRD が特定されます。
2
トピックまたはユーザーが属する Kafka クラスターの名前 (Kafka リソースの名前と同じ) を定義する、KafkaTopic および KafkaUser リソースのみに適用可能なラベル。
3
指定内容には、トピックのパーティション数およびレプリカ数や、トピック自体の設定パラメーターが示されています。この例では、メッセージがトピックに保持される期間や、ログのセグメントファイルサイズが指定されています。
4
KafkaTopic リソースのステータス条件。lastTransitionTimetype 条件が Ready に変更されています。

プラットフォーム CLI からカスタムリソースをクラスターに適用できます。カスタムリソースが作成されると、Kubernetes API の組み込みリソースと同じ検証が使用されます。

KafkaTopic の作成後、Topic Operator は通知を受け取り、該当する Kafka トピックが AMQ Streams で作成されます。

1.6. リスナーの設定

リスナーは、Kafka ブローカーへの接続に使用されます。

AMQ Streamsは、Kafka リソースを介してリスナーを設定するためのプロパティを備えたジェネリックな GenericKafkaListener スキーマを提供しています。

GenericKafkaListener は、リスナー設定に柔軟なアプローチを提供します。

プロパティーを指定して、OpenShift クラスター内で接続する 内部 リスナーを設定したり、OpenShift クラスター外部で接続する外部 リスナーを設定したりできます。

汎用リスナーの設定

各リスナーは Kafka リソースの配列として定義されます

リスナーの設定に関する詳細は、GenericKafkaListener スキーマ参照 を参照してください。

汎用リスナー設定は、非推奨となった KafkaListeners スキーマ参照 を使用して、以前のリスナー設定の代わりに使用します。ただし、後方互換性によって、以前の形式を新しい形式に変換 することができます。

KafkaListeners スキーマは、plain、tls、および external リスナーのサブプロパティーを使用し、それぞれ固定ポートを使用します。スキーマのアーキテクチャー固有の制限により、3 つのリスナーのみを設定でき、設定オプションはリスナーのタイプに制限されます。

GenericKafkaListener スキーマ を使用すると、名前とポートが一意であれば、必要なリスナーをいくつでも設定できます。

たとえば、異なる認証メカニズムを必要とするネットワークからのアクセスを処理する場合などに、複数の外部リスナーを設定することがあります。また、OpenShift ネットワークを外部ネットワークに参加させる必要があることがあります。この場合、OpenShift サービスの DNS ドメイン(通常は.cluster.local)が使用されないように内部リスナーを構成することができます(useServiceDnsDomain プロパティを使用)。

Kafka ブローカーへのアクセスをセキュアにするためのリスナー設定

リスナーを設定して、認証を使用したセキュアな接続を確立できます。Kafka ブローカーへのアクセスをセキュアにするための詳細は、「Kafka へのアクセス管理」を参照してください。

OpenShift 外部のクライアントアクセスに対する外部リスナーの設定

ロードバランサーなどの指定された接続メカニズムを使用して、OpenShift 環境外部のクライアントアクセスに対して外部リスナーを設定できます。外部クライアントを接続するための設定オプションの詳細は、「外部リスナーの設定」を参照してください。

リスナー証明書

TLS 暗号化が有効になっている TLS リスナーまたは外部リスナーの、Kafka リスナー証明書 と呼ばれる独自のサーバー証明書を提供できます。詳細は「Kafka リスナー証明書」を参照してください。

1.7. 本書の表記慣例

置き換え可能なテキスト

本書では、置き換え可能なテキストは、monospace フォントのイタリック体、大文字、およびハイフンで記載されています。

たとえば、以下のコードでは MY-NAMESPACE を namespace の名前に置き換えます。

sed -i 's/namespace: .*/namespace: MY-NAMESPACE/' install/cluster-operator/*RoleBinding*.yaml

第2章 デプロイメント設定

本章では、サポートされるデプロイメントの異なる側面を設定する方法について説明します。

  • Kafka クラスター
  • Kafka Connect クラスター
  • Source2Image がサポートされる Kafka Connect クラスター
  • Kafka Mirror Maker
  • Kafka Bridge
  • OAuth 2.0 のトークンベースの認証
  • OAuth 2.0 のトークンベースの承認

2.1. Kafka クラスターの設定

Kafka リソースの完全なスキーマは Kafka スキーマ参照」 に記載されています。指定の Kafka リソースに適用されたすべてのラベルは、Kafka クラスターを構成する OpenShift リソースにも適用されます。そのため、必要に応じてリソースにラベルが適用されるため便利です。

2.1.1. Kafka YAML の設定例

Kafka デプロイメントで利用可能な設定オプションを理解するには、ここに提供されるサンプル YAML ファイルを参照してください。

例では、可能な設定オプションの一部のみを取り上げますが、特に重要なオプションは次のとおりです。

  • リソース要求 (CPU/メモリー)
  • 最大および最小メモリー割り当ての JVM オプション
  • リスナー (および認証)
  • 認証
  • ストレージ
  • ラックアウェアネス (Rack Awareness)
  • メトリクス
apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
metadata:
  name: my-cluster
spec:
  kafka:
    replicas: 3 1
    version: 1.6 2
    resources: 3
      requests:
        memory: 64Gi
        cpu: "8"
      limits: 4
        memory: 64Gi
        cpu: "12"
    jvmOptions: 5
      -Xms: 8192m
      -Xmx: 8192m
    listeners: 6
      - name: plain 7
        port: 9092 8
        type: internal 9
        tls: false 10
        configuration:
          useServiceDnsDomain: true 11
      - name: tls
        port: 9093
        type: internal
        tls: true
        authentication: 12
          type: tls
      - name: external 13
        port: 9094
        type: route
        tls: true
        configuration:
          brokerCertChainAndKey: 14
            secretName: my-secret
            certificate: my-certificate.crt
            key: my-key.key
    authorization: 15
      type: simple
    config: 16
      auto.create.topics.enable: "false"
      offsets.topic.replication.factor: 3
      transaction.state.log.replication.factor: 3
      transaction.state.log.min.isr: 2
      ssl.cipher.suites: "TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384" 17
      ssl.enabled.protocols: "TLSv1.2"
      ssl.protocol: "TLSv1.2"
    storage: 18
      type: persistent-claim 19
      size: 10000Gi 20
    rack: 21
      topologyKey: topology.kubernetes.io/zone
    metrics: 22
      lowercaseOutputName: true
      rules: 23
      # Special cases and very specific rules
      - pattern : kafka.server<type=(.+), name=(.+), clientId=(.+), topic=(.+), partition=(.*)><>Value
        name: kafka_server_$1_$2
        type: GAUGE
        labels:
          clientId: "$3"
          topic: "$4"
          partition: "$5"
        # ...
  zookeeper: 24
    replicas: 3
    resources:
      requests:
        memory: 8Gi
        cpu: "2"
      limits:
        memory: 8Gi
        cpu: "2"
    jvmOptions:
      -Xms: 4096m
      -Xmx: 4096m
    storage:
      type: persistent-claim
      size: 1000Gi
    metrics:
      # ...
  entityOperator: 25
    topicOperator:
      resources:
        requests:
          memory: 512Mi
          cpu: "1"
        limits:
          memory: 512Mi
          cpu: "1"
    userOperator:
      resources:
        requests:
          memory: 512Mi
          cpu: "1"
        limits:
          memory: 512Mi
          cpu: "1"
  kafkaExporter: 26
    # ...
  cruiseControl: 27
    # ...
1
レプリカは、ブローカーノードの数を指定します。
2
アップグレード手順 にしたがって変更可能な Kafka バージョン。
3
4
リソースの制限は、コンテナーによって消費可能な最大リソースを指定します。
5
6
リスナーは、ブートストラップアドレスでクライアントが Kafka クラスターに接続する方法を設定します。リスナーは、OpenShift クラスター内部または外部の接続の 内部 または 外部 リスナーとして設定されます
7
リスナーを識別するための名前。Kafka クラスター内で一意である必要があります。
8
Kafka 内でリスナーによって使用されるポート番号。ポート番号は指定の Kafka クラスター内で一意である必要があります。許可されるポート番号は 9092 以上ですが、すでに Prometheus および JMX によって使用されているポート 9404 および 9999 以外になります。リスナーのタイプによっては、ポート番号は Kafka クライアントに接続するポート番号と同じではない場合があります。
9
internal として、または external リスナーに対して指定されるリスナータイプ(routeloadbalancernodeport、または ingress)。
10
各リスナーの TLS 暗号化を有効にします。デフォルトは false です。route リスナーには TLS 暗号化は必要ありません。
11
クラスターサービスサフィックス(通常は cluster.local)を含む完全修飾 DNS 名が割り当てられているかどうかを定義します。
12
13
14
外部の認証局によって管理される Kafka リスナー証明書 の任意設定。brokerCertChainAndKey プロパティーは、サーバー証明書および秘密鍵を保持する Secret を指定します。Kafka リスナー証明書も TLS リスナーに対して設定できます。
15
承認は Kafka ブローカーで簡易な OAUTH 2.0 または OPA 承認を有効にします。簡易承認では、AclAuthorizer Kafka プラグインが使用されます。
16
17
18
19
20
永続ストレージには、動的ボリュームプロビジョニングのためのストレージ idclass などの 追加の設定オプション があります。
21
ラックアウェアネスは、異なるラック全体でレプリカを分散 ために設定されます。topology キーはクラスターノードのラベルと一致する必要があります。
22
23
JMX Exporter でメトリクスを Grafana ダッシュボードにエクスポートする Kafka ルール。AMQ Streams によって提供されるルールのセットは Kafka リソース設定にコピーされることがあります。
24
Kafka 設定と似たプロパティーが含まれる、ZooKeeper 固有の設定
25
26
27
Kafka クラスターのリバランス を行うために使用される Cruise Control。

2.1.2. データストレージに関する留意事項

効率的なデータストレージインフラストラクチャーは、AMQ Streams のパフォーマンスを最適化するために不可欠です。

ブロックストレージが必要です。NFS などのファイルストレージは、Kafka では機能しません。

ブロックストレージには、以下などを選択できます。

注記

AMQ Streams には OpenShift の raw ブロックボリュームは必要ありません。

2.1.2.1. ファイルシステム

XFS ファイルシステムを使用するようにストレージシステムを設定することが推奨されます。AMQ Streams は ext4 ファイルシステムとも互換性がありますが、最適化するには追加の設定が必要になることがあります。

2.1.2.2. Apache Kafka および ZooKeeper ストレージ

Apache Kafka と ZooKeeper には別々のディスクを使用します。

3 つのタイプのデータストレージがサポートされます。

  • 一時データストレージ (開発用のみで推奨されます)
  • 永続データストレージ
  • JBOD (Just a Bunch of Disks、Kafka のみに適しています)

詳細は「Kafka および ZooKeeper ストレージ」を参照してください。

ソリッドステートドライブ (SSD) は必須ではありませんが、複数のトピックに対してデータが非同期的に送受信される大規模なクラスターで Kafka のパフォーマンスを向上させることができます。SSD は、高速で低レイテンシーのデータアクセスが必要な ZooKeeper で特に有効です。

注記

Kafka と ZooKeeper の両方にデータレプリケーションが組み込まれているため、複製されたストレージのプロビジョニングは必要ありません。

2.1.3. Kafka および ZooKeeper のストレージタイプ

Kafka および ZooKeeper はステートフルなアプリケーションであるため、データをディスクに格納する必要があります。AMQ Streams では、3 つのタイプのストレージがサポートされます。

  • 一時ストレージ
  • 永続ストレージ
  • JBOD ストレージ
注記

JBOD ストレージは Kafka でサポートされ、ZooKeeper ではサポートされていません。

Kafka リソースを設定する場合、Kafka ブローカーおよび対応する ZooKeeper ノードによって使用されるストレージのタイプを指定できます。以下のリソースの storage プロパティーを使用して、ストレージタイプを設定します。

  • Kafka.spec.kafka
  • Kafka.spec.zookeeper

ストレージタイプは type フィールドで設定されます。

警告

Kafka クラスターをデプロイした後に、ストレージタイプを変更することはできません。

その他のリソース

2.1.3.1. 一時ストレージ

一時ストレージは emptyDir ボリュームを使用してデータを保存します。一時ストレージを使用するには、type フィールドを ephemeral に設定する必要があります。

重要

emptyDir ボリュームは永続的ではなく、保存されたデータは Pod の再起動時に失われます。新規 Pod の起動後に、クラスターの他のノードからすべてのデータを復元する必要があります。一時ストレージは、単一ノードの ZooKeeper クラスターやレプリケーション係数が 1 の Kafka トピックでの使用には適していません。これはデータが損失する原因となるからです。

一時ストレージの例

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
metadata:
  name: my-cluster
spec:
  kafka:
    # ...
    storage:
      type: ephemeral
    # ...
  zookeeper:
    # ...
    storage:
      type: ephemeral
    # ...

2.1.3.1.1. ログディレクトリー

一時ボリュームは、以下のパスにマウントされるログディレクトリーとして Kafka ブローカーによって使用されます。

/var/lib/kafka/data/kafka-log_idx_
idx は、Kafka ブローカー Pod インデックスです。たとえば、/var/lib/kafka/data/kafka-log0 のようになります。

2.1.3.2. 永続ストレージ

永続ストレージは Persistent Volume Claim (永続ボリューム要求、PVC) を使用して、データを保存するための永続ボリュームをプロビジョニングします。永続ボリューム要求を使用すると、ボリュームのプロビジョニングを行う ストレージクラス に応じて、さまざまなタイプのボリュームをプロビジョニングできます。永続ボリューム要求と使用できるデータタイプには、多くのタイプの SAN ストレージやローカル永続ボリューム などがあります。

永続ストレージを使用するには、typepersistent-claim に設定する必要があります。永続ストレージでは、追加の設定オプションがサポートされます。

id (任意)
ストレージ ID 番号。このオプションは、JBOD ストレージ宣言で定義されるストレージボリュームには必須です。デフォルトは 0 です。
size (必須)
永続ボリューム要求のサイズを定義します (例: 1000Gi)。
class (任意)
動的ボリュームプロビジョニングに使用する OpenShift の ストレージクラス
selector (任意)
使用する特定の永続ボリュームを選択できます。このようなボリュームを選択するラベルを表す key:value ペアが含まれます。
deleteClaim (任意)
クラスターのアンデプロイ時に永続ボリューム要求を削除する必要があるかどうかを指定するブール値。デフォルトは false です。
警告

既存の AMQ Streams クラスターで永続ボリュームのサイズを増やすことは、永続ボリュームのサイズ変更をサポートする OpenShift バージョンでのみサポートされます。サイズを変更する永続ボリュームには、ボリューム拡張をサポートするストレージクラスを使用する必要があります。ボリューム拡張をサポートしないその他のバージョンの OpenShift およびストレージクラスでは、クラスターをデプロイする前に必要なストレージサイズを決定する必要があります。既存の永続ボリュームのサイズを縮小することはできません。

size が 1000Gi の永続ストレージ設定の例 (抜粋)

# ...
storage:
  type: persistent-claim
  size: 1000Gi
# ...

以下の例は、ストレージクラスの使用例を示しています。

特定のストレージクラスを指定する永続ストレージ設定の例 (抜粋)

# ...
storage:
  type: persistent-claim
  size: 1Gi
  class: my-storage-class
# ...

最後に、selector を使用して特定のラベルが付いた永続ボリュームを選択し、SSD などの必要な機能を提供できます。

セレクターを指定する永続ストレージ設定の例 (抜粋)

# ...
storage:
  type: persistent-claim
  size: 1Gi
  selector:
    hdd-type: ssd
  deleteClaim: true
# ...

2.1.3.2.1. ストレージクラスのオーバーライド

デフォルトのストレージクラスを使用する代わりに、1 つ以上の Kafka ブローカー または ZooKeeper ノードに異なるストレージクラスを指定できます。これは、ストレージクラスが、異なるアベイラビリティーゾーンやデータセンターに制限されている場合などに便利です。この場合、overrides フィールドを使用できます。

以下の例では、デフォルトのストレージクラスの名前は my-storage-class になります。

ストレージクラスのオーバーライドを使用した AMQ Streams クラスターの例

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
metadata:
  labels:
    app: my-cluster
  name: my-cluster
  namespace: myproject
spec:
  # ...
  kafka:
    replicas: 3
    storage:
      deleteClaim: true
      size: 100Gi
      type: persistent-claim
      class: my-storage-class
      overrides:
        - broker: 0
          class: my-storage-class-zone-1a
        - broker: 1
          class: my-storage-class-zone-1b
        - broker: 2
          class: my-storage-class-zone-1c
  # ...
  zookeeper:
    replicas: 3
    storage:
      deleteClaim: true
      size: 100Gi
      type: persistent-claim
      class: my-storage-class
      overrides:
        - broker: 0
          class: my-storage-class-zone-1a
        - broker: 1
          class: my-storage-class-zone-1b
        - broker: 2
          class: my-storage-class-zone-1c
  # ...

overrides プロパティーが設定され、ボリュームによって以下のストレージクラスが使用されます。

  • ZooKeeper ノード 0 の永続ボリュームでは my-storage-class-zone-1a が使用されます。
  • ZooKeeper ノード 1 の永続ボリュームでは my-storage-class-zone-1b が使用されます。
  • ZooKeeepr ノード 2 の永続ボリュームでは my-storage-class-zone-1c が使用されます。
  • Kafka ブローカー 0 の永続ボリュームでは my-storage-class-zone-1a が使用されます。
  • Kafka ブローカー 1 の永続ボリュームでは my-storage-class-zone-1b が使用されます。
  • Kafka ブローカー 2 の永続ボリュームでは my-storage-class-zone-1c が使用されます。

現在、overrides プロパティーは、ストレージクラスの設定をオーバーライドするためのみに使用されます。他のストレージ設定フィールドのオーバーライドは現在サポートされていません。ストレージ設定の他のフィールドは現在サポートされていません。

2.1.3.2.2. Persistent Volume Claim (永続ボリューム要求、PVC) の命名

永続ストレージが使用されると、以下の名前で Persistent Volume Claim (永続ボリューム要求、PVC) が作成されます。

data-cluster-name-kafka-idx
Kafka ブローカー Pod idx のデータを保存するために使用されるボリュームの永続ボリューム要求です。
data-cluster-name-zookeeper-idx
ZooKeeper ノード Pod idx のデータを保存するために使用されるボリュームの永続ボリューム要求です。
2.1.3.2.3. ログディレクトリー

永続ボリュームは、以下のパスにマウントされるログディレクトリーとして Kafka ブローカーによって使用されます。

/var/lib/kafka/data/kafka-log_idx_
idx は、Kafka ブローカー Pod インデックスです。たとえば、/var/lib/kafka/data/kafka-log0 のようになります。

2.1.3.3. 永続ボリュームのサイズ変更

既存の AMQ Streams クラスターによって使用される永続ボリュームのサイズを増やすことで、ストレージ容量を増やすことができます。永続ボリュームのサイズ変更は、JBOD ストレージ設定で 1 つまたは複数の永続ボリュームが使用されるクラスターでサポートされます。

注記

永続ボリュームのサイズを拡張することはできますが、縮小することはできません。永続ボリュームのサイズ縮小は、現在 OpenShift ではサポートされていません。

前提条件

  • ボリュームのサイズ変更をサポートする OpenShift クラスター。
  • Cluster Operator が稼働している必要があります。
  • ボリューム拡張をサポートするストレージクラスを使用して作成された永続ボリュームを使用する Kafka クラスター。

手順

  1. Kafka リソースで、Kafka クラスター、ZooKeeper クラスター、またはその両方に割り当てられた永続ボリュームのサイズを増やします。

    • Kafka クラスターに割り当てられたボリュームサイズを増やすには、spec.kafka.storage プロパティーを編集します。
    • ZooKeeper クラスターに割り当てたボリュームサイズを増やすには、spec.zookeeper.storage プロパティーを編集します。

      たとえば、ボリュームサイズを 1000Gi から 2000Gi に増やすには、以下のように編集します。

      apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
      kind: Kafka
      metadata:
        name: my-cluster
      spec:
        kafka:
          # ...
          storage:
            type: persistent-claim
            size: 2000Gi
            class: my-storage-class
          # ...
        zookeeper:
          # ...
  2. リソースを作成または更新します。

    次のように oc apply を使用します。

    oc apply -f your-file

    OpenShift では、Cluster Operator からの要求に応じて、選択された永続ボリュームの容量が増やされます。サイズ変更が完了すると、サイズ変更された永続ボリュームを使用するすべての Pod が Cluster Operator によって再起動されます。これは自動的に行われます。

その他のリソース

OpenShift での永続ボリュームのサイズ変更に関する詳細は、「Resizing Persistent Volumes using Kubernetes」を参照してください。

2.1.3.4. JBOD ストレージの概要

AMQ Streams で、複数のディスクやボリュームのデータストレージ設定である JBOD を使用するように設定できます。JBOD は、Kafka ブローカーのデータストレージを増やす方法の 1 つです。また、パフォーマンスを向上することもできます。

JBOD 設定は 1 つ以上のボリュームによって記述され、各ボリュームは 一時 または 永続 ボリュームのいずれかになります。JBOD ボリューム宣言のルールおよび制約は、一時および永続ストレージのルールおよび制約と同じです。たとえば、永続ストレージのボリュームをプロビジョニング後に変更することはできません。

2.1.3.4.1. JBOD の設定

AMQ Streams で JBOD を使用するには、ストレージ typejbod に設定する必要があります。volumes プロパティーを使用すると、JBOD ストレージアレイまたは設定を構成するディスクを記述できます。以下は、JBOD 設定例の抜粋になります。

# ...
storage:
  type: jbod
  volumes:
  - id: 0
    type: persistent-claim
    size: 100Gi
    deleteClaim: false
  - id: 1
    type: persistent-claim
    size: 100Gi
    deleteClaim: false
# ...

id は、JBOD ボリュームの作成後に変更することはできません。

ユーザーは JBOD 設定に対してボリュームを追加または削除できます。

2.1.3.4.2. JBOD および 永続ボリューム要求 (PVC)

永続ストレージを使用して JBOD ボリュームを宣言する場合、永続ボリューム要求 (Persistent Volume Claim、PVC) の命名スキームは以下のようになります。

data-id-cluster-name-kafka-idx
id は、Kafka ブローカー Pod idx のデータを保存するために使用されるボリュームの ID に置き換えます。
2.1.3.4.3. ログディレクトリー

JBOD ボリュームは、以下のパスにマウントされるログディレクトリーとして Kafka ブローカーによって使用されます。

/var/lib/kafka/data-id/kafka-log_idx_
id は、Kafka ブローカー Pod idx のデータを保存するために使用されるボリュームの ID に置き換えます。たとえば、/var/lib/kafka/data-0/kafka-log0 のようになります。

2.1.3.5. JBOD ストレージへのボリュームの追加

この手順では、JBOD ストレージを使用するように設定されている Kafka クラスターにボリュームを追加する方法を説明します。この手順は、他のストレージタイプを使用するように設定されている Kafka クラスターには適用できません。

注記

以前使用され、削除された id の下に新規ボリュームを追加する場合、以前使用された PersistentVolumeClaims が必ず削除されているよう確認する必要があります。

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。
  • JBOD ストレージのある Kafka クラスター。

手順

  1. Kafka リソースの spec.kafka.storage.volumes プロパティーを編集します。新しいボリュームを volumes アレイに追加します。たとえば、id が 2 の新しいボリュームを追加します。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    metadata:
      name: my-cluster
    spec:
      kafka:
        # ...
        storage:
          type: jbod
          volumes:
          - id: 0
            type: persistent-claim
            size: 100Gi
            deleteClaim: false
          - id: 1
            type: persistent-claim
            size: 100Gi
            deleteClaim: false
          - id: 2
            type: persistent-claim
            size: 100Gi
            deleteClaim: false
        # ...
      zookeeper:
        # ...
  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply を使用して、これを行うことができます。

    oc apply -f KAFKA-CONFIG-FILE
  3. 新しいトピックを作成するか、既存のパーティションを新しいディスクに再度割り当てします。

その他のリソース

トピックの再割り当てに関する詳細は 「パーティションの再割り当て」 を参照してください。

2.1.3.6. JBOD ストレージからのボリュームの削除

この手順では、JBOD ストレージを使用するように設定されている Kafka クラスターからボリュームを削除する方法を説明します。この手順は、他のストレージタイプを使用するように設定されている Kafka クラスターには適用できません。JBOD ストレージには、常に 1 つのボリュームが含まれている必要があります。

重要

データの損失を避けるには、ボリュームを削除する前にすべてのパーティションを移動する必要があります。

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。
  • 複数のボリュームがある JBOD ストレージのある Kafka クラスター。

手順

  1. 削除するディスクからすべてのパーティションを再度割り当てます。削除するディスクに割り当てられたままになっているパーティションのデータは削除される可能性があります。
  2. Kafka リソースの spec.kafka.storage.volumes プロパティーを編集します。volumes アレイから 1 つまたは複数のボリュームを削除します。たとえば、ID が 12 のボリュームを削除します。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    metadata:
      name: my-cluster
    spec:
      kafka:
        # ...
        storage:
          type: jbod
          volumes:
          - id: 0
            type: persistent-claim
            size: 100Gi
            deleteClaim: false
        # ...
      zookeeper:
        # ...
  3. リソースを作成または更新します。

    oc apply を使用して、これを行うことができます。

    oc apply -f your-file

関連情報

トピックの再割り当てに関する詳細は 「パーティションの再割り当て」 を参照してください。

2.1.4. Kafka ブローカーレプリカ

Kafka クラスターは多くのブローカーを使って実行できます。Kafka.spec.kafka.replicas の Kafka クラスターに使用されるブローカーの数を設定できます。クラスターに最適なブローカー数は、特定のユースケースに基づいて決定する必要があります。

2.1.4.1. ブローカーノード数の設定

この手順では、新規クラスターの Kafka ブローカーノードの数を設定する方法を説明します。これは、パーティションのない新しいクラスターのみに適用できます。クラスターにトピックがすでに定義されている場合は、「クラスターのスケーリング」 を参照してください。

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator が必要です。
  • トピックが定義されていない Kafka クラスター。

手順

  1. Kafka リソースの replicas プロパティーを編集します。以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    metadata:
      name: my-cluster
    spec:
      kafka:
        # ...
        replicas: 3
        # ...
      zookeeper:
        # ...
  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply を使用して、これを行うことができます。

    oc apply -f your-file

関連情報

クラスターにトピックがすでに定義されている場合は、「クラスターのスケーリング」 を参照してください。

2.1.5. Kafka ブローカーの設定

AMQ Streams では、Kafka クラスターの Kafka ブローカーの設定をカスタマイズできます。Apache Kafka ドキュメント の「Broker Configs」セクションに記載されているほとんどのオプションを指定および設定できます。以下に関係する設定オプションは設定できません。

  • セキュリティー (暗号化、認証、および承認)
  • リスナーの設定
  • Broker ID の設定
  • ログデータディレクトリーの設定
  • ブローカー間の通信
  • ZooKeeper の接続

これらのオプションは AMQ Streams によって自動的に設定されます。

ブローカー設定の詳細は、「 KafkaClusterSpec スキーマ 」を参照してください。

リスナーの設定

Kafka ブローカーに接続するリスナーを設定します。リスナーの設定に関する詳細は、「リスナーの設定」を参照してください。

Kafka へのアクセスの承認

ユーザーが実行するアクションを許可または拒否するように Kafka クラスターを設定できます。Kafka ブローカーへのアクセスをセキュアにするための詳細は、「Kafka へのアクセス管理」を参照してください。

2.1.5.1. Kafka ブローカーの設定

既存の Kafka ブローカーを設定するか、指定した設定で新しい Kafka ブローカーを作成します。

前提条件

  • OpenShift クラスターが利用できる必要があります。
  • Cluster Operator が稼働している必要があります。

手順

  1. クラスターデプロイメントを指定する Kafka リソースが含まれる YAML 設定ファイルを開きます。
  2. Kafka リソースの spec.kafka.config プロパティーで、Kafka 設定を 1 つまたは複数入力します。以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    spec:
      kafka:
        # ...
        config:
          default.replication.factor: 3
          offsets.topic.replication.factor: 3
          transaction.state.log.replication.factor: 3
          transaction.state.log.min.isr: 1
        # ...
      zookeeper:
        # ...
  3. 新しい設定を適用してリソースを作成または更新します。

    次のように oc apply を使用します。

    oc apply -f kafka.yaml

    kafka.yaml は、設定するリソースの YAML 設定ファイルに置き換えます (例: kafka-persistent.yaml)。

2.1.6. リスナーの設定

リスナーは、Kafka ブローカーへの接続に使用されます。

AMQ Streamsは、Kafka リソースを介してリスナーを設定するためのプロパティを備えたジェネリックな GenericKafkaListener スキーマを提供しています。

GenericKafkaListener は、リスナー設定に柔軟なアプローチを提供します。

プロパティーを指定して、OpenShift クラスター内で接続する 内部 リスナーを設定したり、OpenShift クラスター外部で接続する外部 リスナーを設定したりできます。

汎用リスナーの設定

各リスナーは Kafka リソースの配列として定義されます

リスナーの設定に関する詳細は、GenericKafkaListener スキーマ参照 を参照してください。

汎用リスナー設定は、非推奨となった KafkaListeners スキーマ参照 を使用して、以前のリスナー設定の代わりに使用します。ただし、後方互換性によって、以前の形式を新しい形式に変換 することができます。

KafkaListeners スキーマは、plain、tls、および external リスナーのサブプロパティーを使用し、それぞれ固定ポートを使用します。スキーマのアーキテクチャー固有の制限により、3 つのリスナーのみを設定でき、設定オプションはリスナーのタイプに制限されます。

GenericKafkaListener スキーマ を使用すると、名前とポートが一意であれば、必要なリスナーをいくつでも設定できます。

たとえば、異なる認証メカニズムを必要とするネットワークからのアクセスを処理する場合などに、複数の外部リスナーを設定することがあります。また、OpenShift ネットワークを外部ネットワークに参加させる必要があることがあります。この場合、OpenShift サービスの DNS ドメイン(通常は.cluster.local)が使用されないように内部リスナーを構成することができます(useServiceDnsDomain プロパティを使用)。

Kafka ブローカーへのアクセスをセキュアにするためのリスナー設定

リスナーを設定して、認証を使用したセキュアな接続を確立できます。Kafka ブローカーへのアクセスをセキュアにするための詳細は、「Kafka へのアクセス管理」を参照してください。

OpenShift 外部のクライアントアクセスに対する外部リスナーの設定

ロードバランサーなどの指定された接続メカニズムを使用して、OpenShift 環境外部のクライアントアクセスに対して外部リスナーを設定できます。外部クライアントを接続するための設定オプションの詳細は、「外部リスナーの設定」を参照してください。

リスナー証明書

TLS 暗号化が有効になっている TLS リスナーまたは外部リスナーの、Kafka リスナー証明書 と呼ばれる独自のサーバー証明書を提供できます。詳細は「Kafka リスナー証明書」を参照してください。

2.1.7. ZooKeeper レプリカ

通常、ZooKeeper クラスターまたはアンサンブルは、一般的に 3、5、7 個の奇数個のノードで実行されます。

効果的なクォーラムを維持するには、過半数のノードが利用可能である必要があります。ZooKeeper クラスターでクォーラムを損失すると、クライアントへの応答が停止し、Kafka ブローカーが機能しなくなります。AMQ Streams では、 ZooKeeper クラスターの安定性および高可用性が重要になります。

3 ノードクラスター
3 ノードの ZooKeeper クラスターでは、クォーラムを維持するために、少なくとも 2 つのノードが稼働している必要があります。このクラスターは、利用できないノードが 1 つのみであれば対応できます。
5 ノードクラスター
5 ノードの ZooKeeper クラスターでは、クォーラムを維持するために、少なくとも 3 つのノードが稼働している必要があります。このクラスターは、利用できないノードが 2 つの場合まで対応できます。
7 ノードクラスター
7 ノードの ZooKeeper クラスターでは、クォーラムを維持するために、少なくとも 4 つのノードが稼働している必要があります。このクラスターは、利用できないノードが 3 つの場合まで対応できます。
注記

開発の目的で、単一ノードの ZooKeeper を実行することも可能です。

クラスターのノードの数が多いほどクォーラムを維持するコストも高くなるため、ノードの数が多いほどパフォーマンスが向上するとは限りません。可用性の要件に応じて、使用するノードの数を決定します。

2.1.7.1. ZooKeeper ノードの数

ZooKeeper ノードの数は、Kafka.spec.zookeeperreplicas プロパティーを使用して設定できます。

レプリカの設定を示す例

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
metadata:
  name: my-cluster
spec:
  kafka:
    # ...
  zookeeper:
    # ...
    replicas: 3
    # ...

2.1.7.2. ZooKeeper レプリカの数の変更

前提条件

  • OpenShift クラスターが利用できる必要があります。
  • Cluster Operator が稼働している必要があります。

手順

  1. クラスターデプロイメントを指定する Kafka リソースが含まれる YAML 設定ファイルを開きます。
  2. Kafka リソースの spec.zookeeper.replicas プロパティーで、複製された ZooKeeper サーバーの数を入力します。以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    metadata:
      name: my-cluster
    spec:
      kafka:
        # ...
      zookeeper:
        # ...
        replicas: 3
        # ...
  3. 新しい設定を適用してリソースを作成または更新します。

    次のように oc apply を使用します。

    oc apply -f kafka.yaml

    kafka.yaml は、設定するリソースの YAML 設定ファイルに置き換えます (例: kafka-persistent.yaml)。

2.1.8. ZooKeeper の設定

AMQ Streams では、Apache ZooKeeper ノードの設定をカスタマイズできます。ZooKeeper のドキュメントに記載されているほとんどのオプションを指定および設定できます。

以下に関連するオプションは設定できません。

  • セキュリティー (暗号化、認証、および承認)
  • リスナーの設定
  • データディレクトリーの設定
  • ZooKeeper クラスターの構成

これらのオプションは AMQ Streams によって自動的に設定されます。

2.1.8.1. ZooKeeper の設定

ZooKeeper ノードは、Kafka.spec.zookeeperconfig プロパティーを使用して設定されます。このプロパティーには、ZooKeeper 設定オプションがキーとして含まれます。値は、以下の JSON タイプの 1 つを使用して記述できます。

  • 文字列
  • 数値
  • ブール値

ユーザーは、AMQ Streams で直接管理されるオプションを除き、ZooKeeper ドキュメント に記載されているオプションを指定および設定できます。以下の文字列の 1 つと同じキーまたは以下の文字列の 1 つで始まるキーを持つ設定オプションはすべて禁止されています。

  • server.
  • dataDir
  • dataLogDir
  • clientPort
  • authProvider
  • quorum.auth
  • requireClientAuthScheme

禁止されているオプションの 1 つが config プロパティーにある場合、そのオプションは無視され、警告メッセージが Cluster Operator ログファイルに出力されます。その他のオプションは、すべて ZooKeeper に渡されます。

重要

Cluster Operator では、提供された config オブジェクトのキーまたは値は検証されません。無効な設定を指定すると、ZooKeeper クラスターが起動しなかったり、不安定になる可能性があります。このような場合、Kafka.spec.zookeeper.config オブジェクトの設定を修正し、Cluster Operator によって新しい設定がすべての ZooKeeper ノードにロールアウトされるようにします。

選択したオプションのデフォルト値は次のとおりです。

  • timeTick、デフォルト値 2000
  • initLimit、デフォルト値 5
  • syncLimit、デフォルト値 2
  • autopurge.purgeInterval、デフォルト値 1

これらのオプションは、Kafka.spec.zookeeper.config プロパティーにない場合に自動的に設定されます。

TLSバージョンの特定のcipher suiteを使用するクライアント接続には、3つの許可されたssl設定オプションを使用します。暗号スイートは、セキュアな接続とデータ転送のためのアルゴリズムを組み合わせます。

ZooKeeper の設定例

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
spec:
  kafka:
    # ...
  zookeeper:
    # ...
    config:
      autopurge.snapRetainCount: 3
      autopurge.purgeInterval: 1
      ssl.cipher.suites: "TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384" 1
      ssl.enabled.protocols: "TLSv1.2" 2
      ssl.protocol: "TLSv1.2" 3
    # ...

1
TLS の暗号スイートは、ECDHE 鍵交換メカニズム、RSA 認証アルゴリズム、AES 一括暗号化アルゴリズム、および SHA384 MAC アルゴリズムの組み合わせを使用します。
2
SSI プロトコル TLSv1.2 は有効になります。
3
TLSv1.2 プロトコルを指定し、SSL コンテキスト生成します。許可される値は TLSv1.1 および TLSv1.2 です。

2.1.8.2. ZooKeeper の設定

前提条件

  • OpenShift クラスターが利用できる必要があります。
  • Cluster Operator が稼働している必要があります。

手順

  1. クラスターデプロイメントを指定する Kafka リソースが含まれる YAML 設定ファイルを開きます。
  2. Kafka リソースの spec.zookeeper.config プロパティーで、1 つまたは複数の ZooKeeper 設定を指定します。以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    spec:
      kafka:
        # ...
      zookeeper:
        # ...
        config:
          autopurge.snapRetainCount: 3
          autopurge.purgeInterval: 1
        # ...
  3. 新しい設定を適用してリソースを作成または更新します。

    次のように oc apply を使用します。

    oc apply -f kafka.yaml

    kafka.yaml は、設定するリソースの YAML 設定ファイルに置き換えます (例: kafka-persistent.yaml)。

2.1.9. ZooKeeper の接続

ZooKeeper サービスは暗号化および認証でセキュア化され、AMQ Streams の一部でない外部アプリケーションでの使用は想定されていません。

ただし、ZooKeeper への接続を必要とする Kafka CLI ツールを使用する場合は、ZooKeeper コンテナー内でターミナルを使用し、ZooKeeper アドレスとして localhost:12181 に接続できます。

2.1.9.1. ターミナルからの ZooKeeper への接続

ほとんどの Kafka CLI ツールは Kafka に直接接続できます。したがって、通常の状況では ZooKeeper に接続する必要はありません。必要な場合には、この手順を実行できます。ZooKeeper コンテナー内でターミナルを開き、ZooKeeper の接続を必要とする Kafka CLI ツールを使用します。

前提条件

  • OpenShift クラスターが利用できる必要があります。
  • Kafka クラスターが稼働している必要があります。
  • Cluster Operator が稼働している必要があります。

手順

  1. OpenShift コンソールを使用してターミナルを開くか、CLI から exec コマンドを実行します。

    以下は例になります。

    oc exec -it my-cluster-zookeeper-0 -- bin/kafka-topics.sh --list --zookeeper localhost:12181

    必ず localhost:12181 を使用してください。

    ZooKeeper に対して Kafka コマンドを実行できるようになりました。

2.1.10. Entitiy Operator

Entity Operator は、実行中の Kafka クラスターで Kafka 関連のエンティティーを管理します。

Entity Operator は以下と構成されます。

Cluster Operator は Kafka リソース設定を介して、Kafka クラスターのデプロイ時に、上記の Operator の 1 つまたは両方を含む Entity Operator をデプロイできます。

注記

デプロイされると、デプロイメント設定に応じて、Entity Operator にオペレーターが含まれます。

これらのオペレーターは、Kafka クラスターのトピックおよびユーザーを管理するために自動的に設定されます。

2.1.10.1. Entity Operator の設定プロパティー

Kafka.specentityOperator プロパティーを使用して Entity Operator を設定します。

entityOperator プロパティーでは複数のサブプロパティーがサポートされます。

  • tlsSidecar
  • topicOperator
  • userOperator
  • template

tlsSidecar プロパティーには、ZooKeeper との通信に使用される TLS サイドカーコンテナーの設定が含まれます。TLS サイドカーコンテナーの設定に関する詳細は、「TLS サイドカー」 を参照してください。

template プロパティーには、ラベル、アノテーション、アフィニティー、および容認 (Toleration) などの Entity Operator Pod の設定が含まれます。テンプレートの設定に関する詳細は、「OpenShift リソースのカスタマイズ」 を参照してください。

topicOperator プロパティーには、Topic Operator の設定が含まれます。このオプションがないと、Entity Operator は Topic Operator なしでデプロイされます。

userOperator プロパティーには、User Operator の設定が含まれます。このオプションがないと、Entity Operator は User Operator なしでデプロイされます。

Entity Operator を設定するためのプロパティーに関する詳細は「EntityUserOperatorSpec スキーマ参照」を参照してください。

両方の Operator を有効にする基本設定の例

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
metadata:
  name: my-cluster
spec:
  kafka:
    # ...
  zookeeper:
    # ...
  entityOperator:
    topicOperator: {}
    userOperator: {}

topicOperator および userOperator に空のオブジェクト ({}) が使用された場合、すべてのプロパティーでデフォルト値が使用されます。

topicOperator および userOperator プロパティーの両方がない場合、Entity Operator はデプロイされません。

2.1.10.2. Topic Operator 設定プロパティー

Topic Operator デプロイメントは、topicOperator オブジェクト内で追加オプションを使用すると設定できます。以下のプロパティーがサポートされます。

watchedNamespace
Topic Operator によって KafkaTopics が監視される OpenShift namespace。デフォルトは、Kafka クラスターがデプロイされた namespace です。
reconciliationIntervalSeconds
定期的な調整 (reconciliation) の間隔 (秒単位)。デフォルト は 90 です。
zookeeperSessionTimeoutSeconds
ZooKeeper セッションのタイムアウト (秒単位)。デフォルト は 20 です。
topicMetadataMaxAttempts
Kafka からトピックメタデータの取得を試行する回数。各試行の間隔は、指数バックオフとして定義されます。パーティションまたはレプリカの数によって、トピックの作成に時間がかかる可能性がある場合は、この値を増やすことを検討してください。デフォルト は 6 です。
image
image プロパティーを使用すると、使用されるコンテナーイメージを設定できます。カスタムコンテナーイメージの設定に関する詳細は、「コンテナーイメージ」 を参照してください。
resources
resources プロパティーを使用すると、Topic Operator に割り当てられるリソースの量を設定できます。リソースの要求と制限の設定に関する詳細は、「CPU およびメモリーリソース」 を参照してください。
ログ
logging プロパティーは、Topic Operator のロギングを設定します。詳細は 「Operator ロガー」 を参照してください。

Topic Operator 設定の例

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
metadata:
  name: my-cluster
spec:
  kafka:
    # ...
  zookeeper:
    # ...
  entityOperator:
    # ...
    topicOperator:
      watchedNamespace: my-topic-namespace
      reconciliationIntervalSeconds: 60
    # ...

2.1.10.3. User Operator 設定プロパティー

User Operator デプロイメントは、userOperator オブジェクト内で追加オプションを使用すると設定できます。以下のプロパティーがサポートされます。

watchedNamespace
User Operator によって KafkaUsers が監視される OpenShift namespace。デフォルトは、Kafka クラスターがデプロイされた namespace です。
reconciliationIntervalSeconds
定期的な調整 (reconciliation) の間隔 (秒単位)。デフォルト は 120 です。
zookeeperSessionTimeoutSeconds
ZooKeeper セッションのタイムアウト (秒単位)。デフォルト は 6 です。
image
image プロパティーを使用すると、使用されるコンテナーイメージを設定できます。カスタムコンテナーイメージの設定に関する詳細は、「コンテナーイメージ」 を参照してください。
resources
resources プロパティーを使用すると、User Operator に割り当てられるリソースの量を設定できます。リソースの要求と制限の設定に関する詳細は、「CPU およびメモリーリソース」 を参照してください。
ログ
logging プロパティーは、User Operator のロギングを設定します。詳細は 「Operator ロガー」 を参照してください。

User Operator 設定の例

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
metadata:
  name: my-cluster
spec:
  kafka:
    # ...
  zookeeper:
    # ...
  entityOperator:
    # ...
    userOperator:
      watchedNamespace: my-user-namespace
      reconciliationIntervalSeconds: 60
    # ...

2.1.10.4. Operator ロガー

Topic Operator および User Operator には設定可能なロガーがあります。

  • rootLogger.level

これらの Operator では Apache log4j2 ロガー実装が使用されます。

Kafka リソースの logging プロパティーを使用して、ロガーおよびロガーレベルを設定します。

ログレベルを設定するには、ロガーとレベルを直接指定 (インライン) するか、またはカスタム (外部) ConfigMap を使用します。ConfigMap を使用する場合、logging.name プロパティーを外部ロギング設定が含まれる ConfigMap の名前に設定します。ConfigMap 内では、ロギング設定は log4j2.properties を使用して記述されます。

ここで、inline および external ロギングの例を示します。

inline ロギング

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
metadata:
  name: my-cluster
spec:
  kafka:
    # ...
  zookeeper:
    # ...
  entityOperator:
    # ...
    topicOperator:
      watchedNamespace: my-topic-namespace
      reconciliationIntervalSeconds: 60
      logging:
        type: inline
        loggers:
          rootLogger.level: INFO
    # ...
    userOperator:
      watchedNamespace: my-topic-namespace
      reconciliationIntervalSeconds: 60
      logging:
        type: inline
        loggers:
          rootLogger.level: INFO
# ...

外部ロギング

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
metadata:
  name: my-cluster
spec:
  kafka:
    # ...
  zookeeper:
    # ...
  entityOperator:
    # ...
    topicOperator:
      watchedNamespace: my-topic-namespace
      reconciliationIntervalSeconds: 60
      logging:
        type: external
        name: customConfigMap
# ...

その他のリソース

  • ガベッジコレクター (GC) ロギングを有効 (または無効) にすることもできます。GC ロギングの詳細は、を参照してください。 「JVM 設定」
  • ログレベルの詳細は、「Apache logging services」を参照してください。

2.1.10.5. Entity Operator の設定

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。

手順

  1. Kafka リソースの entityOperator プロパティーを編集します。以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    metadata:
      name: my-cluster
    spec:
      kafka:
        # ...
      zookeeper:
        # ...
      entityOperator:
        topicOperator:
          watchedNamespace: my-topic-namespace
          reconciliationIntervalSeconds: 60
        userOperator:
          watchedNamespace: my-user-namespace
          reconciliationIntervalSeconds: 60
  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply を使用して、これを行うことができます。

    oc apply -f your-file

2.1.11. CPU およびメモリーリソース

AMQ Streams では、デプロイされたコンテナーごとに特定のリソースを要求し、これらのリソースの最大消費を定義できます。

AMQ Streams では、以下の 2 つのタイプのリソースがサポートされます。

  • CPU
  • メモリー

AMQ Streams では、CPU およびメモリーリソースの指定に OpenShift 構文が使用されます。

2.1.11.1. リソースの制限および要求

リソースの制限と要求は、以下のリソースで resources プロパティーを使用して設定されます。

  • Kafka.spec.kafka
  • Kafka.spec.zookeeper
  • Kafka.spec.entityOperator.topicOperator
  • Kafka.spec.entityOperator.userOperator
  • Kafka.spec.entityOperator.tlsSidecar
  • Kafka.spec.kafkaExporter
  • KafkaConnect.spec
  • KafkaConnectS2I.spec
  • KafkaBridge.spec

その他のリソース

2.1.11.1.1. リソース要求

要求によって、指定のコンテナーに対して予約するリソースが指定されます。リソースを予約すると、リソースが常に利用できるようになります。

重要

リソース要求が OpenShift クラスターで利用可能な空きリソースを超える場合、Pod はスケジュールされません。

リソース要求は requests プロパティーで指定されます。AMQ Streams では、現在以下のリソース要求がサポートされます。

  • cpu
  • memory

1 つまたは複数のサポートされるリソースに対してリクエストを設定できます。

すべてのリソースを対象とするリソース要求の設定例

# ...
resources:
  requests:
    cpu: 12
    memory: 64Gi
# ...

2.1.11.1.2. リソース制限

制限によって、指定のコンテナーが消費可能な最大リソースが指定されます。制限は予約されず、常に利用できるとは限りません。コンテナーは、リソースが利用できる場合のみ、制限以下のリソースを使用できます。リソース制限は、常にリソース要求よりも高くする必要があります。

リソース制限は limits プロパティーで指定されます。AMQ Streams では、現在以下のリソース制限がサポートされます。

  • cpu
  • memory

1 つまたは複数のサポートされる制限に対してリソースを設定できます。

リソース制限の設定例

# ...
resources:
  limits:
    cpu: 12
    memory: 64Gi
# ...

2.1.11.1.3. サポートされる CPU 形式

CPU の要求および制限は以下の形式でサポートされます。

  • 整数値 (5) または少数 (2.5) の CPU コアの数。
  • 数値または ミリ CPU / ミリコア (100m)。1000 ミリコア は CPU コア 1 つと同じです。

CPU ユニットの例

# ...
resources:
  requests:
    cpu: 500m
  limits:
    cpu: 2.5
# ...

注記

1 つの CPU コアのコンピューティング能力は、OpenShift がデプロイされたプラットフォームによって異なることがあります。

その他のリソース

  • CPU 仕様の詳細は、「Meaning of CPU」を参照してください。
2.1.11.1.4. サポートされるメモリー形式

メモリー要求および制限は、メガバイト、ギガバイト、メビバイト、およびギビバイトで指定されます。

  • メモリーをメガバイトで指定するには、M 接尾辞を使用します。たとえば、1000M のように指定します。
  • メモリーをギガバイトで指定するには、G 接尾辞を使用します。たとえば、1G のように指定します。
  • メモリーをメビバイトで指定するには、Mi 接尾辞を使用します。たとえば、1000Mi のように指定します。
  • メモリーをギビバイトで指定するには、Gi 接尾辞を使用します。たとえば、1Gi のように指定します。

異なるメモリー単位の使用例

# ...
resources:
  requests:
    memory: 512Mi
  limits:
    memory: 2Gi
# ...

その他のリソース

  • メモリーの指定およびサポートされるその他の単位に関する詳細は、「Meaning of memory」を参照してください。

2.1.11.2. リソース要求および制限の設定

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。

手順

  1. クラスターデプロイメントを指定するリソースの resources プロパティーを編集します。以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    spec:
      kafka:
        # ...
        resources:
          requests:
            cpu: "8"
            memory: 64Gi
          limits:
            cpu: "12"
            memory: 128Gi
        # ...
      zookeeper:
        # ...
  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply を使用して、これを行うことができます。

    oc apply -f your-file

関連情報

2.1.12. Kafka ロガー

Kafka には独自の設定可能なロガーがあります。

  • log4j.logger.org.I0Itec.zkclient.ZkClient
  • log4j.logger.org.apache.zookeeper
  • log4j.logger.kafka
  • log4j.logger.org.apache.kafka
  • log4j.logger.kafka.request.logger
  • log4j.logger.kafka.network.Processor
  • log4j.logger.kafka.server.KafkaApis
  • log4j.logger.kafka.network.RequestChannel$
  • log4j.logger.kafka.controller
  • log4j.logger.kafka.log.LogCleaner
  • log4j.logger.state.change.logger
  • log4j.logger.kafka.authorizer.logger

ZooKeeper にも設定可能なロガーもあります。

  • zookeeper.root.logger

Kafka と ZooKeeper では Apache log4j ロガー実装が使用されます。

log4j2.properties を使用して ConfigMap 内にロギング設定を記述するため、Operator によって Apache log4j2 ロガー実装が使用されます。詳細は、「Operator ロガー」 を参照してください。

logging プロパティーを使用してロガーおよびロガーレベルを設定します。

ログレベルを設定するには、ロガーとレベルを直接指定 (インライン) するか、またはカスタム (外部) ConfigMap を使用します。ConfigMap を使用する場合、logging.name プロパティーを外部ロギング設定が含まれる ConfigMap の名前に設定します。ConfigMap 内では、ロギング設定は log4j.properties を使用して記述されます。

ここで、inline および external ロギングの例を示します。

inline ロギング

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
spec:
  # ...
  kafka:
    # ...
    logging:
      type: inline
      loggers:
        kafka.root.logger.level: "INFO"
  # ...
  zookeeper:
    # ...
    logging:
      type: inline
      loggers:
        zookeeper.root.logger: "INFO"
  # ...
  entityOperator:
    # ...
    topicOperator:
      # ...
      logging:
        type: inline
        loggers:
          rootLogger.level: INFO
    # ...
    userOperator:
      # ...
      logging:
        type: inline
        loggers:
          rootLogger.level: INFO
    # ...

外部ロギング

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
spec:
  # ...
  logging:
    type: external
    name: customConfigMap
  # ...

外部およびインラインロギングレベルの両方への変更は、再起動なしで Kafka ブローカーに適用されます。

その他のリソース

  • ガベッジコレクター (GC) ロギングを有効 (または無効) にすることもできます。ガベージコレクションの詳細は、を参照してください。 「JVM 設定」
  • ログレベルの詳細は、「Apache logging services」を参照してください。

2.1.13. Kafka のラックアウェアネス (Rack awareness)

AMQ Streams のラックアウェアネス (Rack awareness) 機能は、Kafka ブローカー Pod および Kafka トピックレプリカを異なるラック全体に分散できるようにします。ラック認識を有効にすることで、Kafka ブローカーや Kafka ブローカーがホストしているトピックの可用性を向上できるようにします。

注記

「ラック」(Rack) は、可用性ゾーン、データセンター、またはデータセンターの実際のラックを表す可能性があります。

2.1.13.1. Kafka ブローカーでのラック認識 (Rack awareness) の設定

Kafka のラック認識 (Rack awareness) は、Kafka.spec.kafkarack プロパティーで設定できます。rack オブジェクトには、topologyKeyという名前の必須フィールドが 1 つあります。このキーは、OpenShift クラスターノードに割り当てられたラベルの 1 つと一致する必要があります。このラベルは、Kafka ブローカー Pod をノードにスケジュールする際に OpenShift によって使用されます。OpenShift クラスターがクラウドプロバイダープラットフォームで稼働している場合、そのラベルはノードが稼働している可用性ゾーンを表す必要があります。通常、ノードには topologyKey の値として使用できる topology.kubernetes.io/zone ラベル(または古い OpenShift バージョンの failure-domain.beta.kubernetes.io/zone )のラベルが付けられます。OpenShift ノードラベルの詳細は、「Well-Known Labels, Annotations and Taints」を参照してください。これにより、ブローカー Pod がゾーン全体に分散され、Kafka ブローカー内にブローカーの broker.rack 設定パラメーターも設定されます。

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。

手順

  1. ノードがデプロイされたゾーンやラックを表すノードラベルについては、OpenShift 管理者に相談します。
  2. ラベルをトポロジーキーとして使用し、Kafka リソースの rack プロパティーを編集します。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    metadata:
      name: my-cluster
    spec:
      kafka:
        # ...
        rack:
          topologyKey: topology.kubernetes.io/zone
        # ...
  3. リソースを作成または更新します。

    oc apply を使用して、これを行うことができます。

    oc apply -f your-file

関連情報

  • Kafka ラックアウェアネスに init コンテナーイメージを設定するための詳細は、「コンテナーイメージ」 を参照してください。

2.1.14. ヘルスチェック

ヘルスチェックは、アプリケーションの健全性を検証する定期的なテストです。ヘルスチェックプローブが失敗すると、OpenShift によってアプリケーションが正常でないと見なされ、その修正が試行されます。

OpenShift では、以下の 2 つのタイプのおよび ヘルスチェックプローブがサポートされます。

  • Liveness プローブ
  • Readiness プローブ

プローブの詳細は、「Configure Liveness and Readiness Probes」を参照してください。AMQ Streams コンポーネントでは、両タイプのプローブが使用されます。

ユーザーは、Liveness および Readiness プローブに選択されたオプションを設定できます。

2.1.14.1. Healthcheck の設定

Liveness および Readiness プローブは、以下のリソースの livenessProbe および readinessProbe プロパティーを使用して設定できます。

  • Kafka.spec.kafka
  • Kafka.spec.zookeeper
  • Kafka.spec.entityOperator.tlsSidecar
  • Kafka.spec.entityOperator.topicOperator
  • Kafka.spec.entityOperator.userOperator
  • Kafka.spec.kafkaExporter
  • KafkaConnect.spec
  • KafkaConnectS2I.spec
  • KafkaMirrorMaker.spec
  • KafkaBridge.spec

livenessProbe および readinessProbe の両方で以下のオプションがサポートされます。

  • initialDelaySeconds
  • timeoutSeconds
  • periodSeconds
  • successThreshold
  • failureThreshold

livenessProbe および readinessProbe のオプションに関する詳細は、Probe スキーマ参照」 を参照してください。

Liveness および Readiness プローブの設定例

# ...
readinessProbe:
  initialDelaySeconds: 15
  timeoutSeconds: 5
livenessProbe:
  initialDelaySeconds: 15
  timeoutSeconds: 5
# ...

2.1.14.2. Healthcheck の設定

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。

手順

  1. Kafka リソースの livenessProbe または readinessProbe プロパティーを編集します。以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    metadata:
      name: my-cluster
    spec:
      kafka:
        # ...
        readinessProbe:
          initialDelaySeconds: 15
          timeoutSeconds: 5
        livenessProbe:
          initialDelaySeconds: 15
          timeoutSeconds: 5
        # ...
      zookeeper:
        # ...
  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply を使用して、これを行うことができます。

    oc apply -f your-file

2.1.15. Prometheus メトリクス

AMQ Streams では、Apache Kafka および ZooKeeper によってサポートされる JMX メトリクスを Prometheus メトリクスに変換するために、Prometheus JMX エクスポーター を使用した Prometheus メトリクスがサポートされます。有効になったメトリクスは、9404 番ポートで公開されます。

Prometheus および Grafana の設定およびデプロイに関する詳細は、『OpenShift での AMQ Streams のデプロイおよびアップグレード』の「Kafka へのメトリクスの導入」を参照してください。

2.1.15.1. メトリクスの設定

Prometheus メトリクスは、以下のリソースに metrics プロパティーを設定して有効化されます。

  • Kafka.spec.kafka
  • Kafka.spec.zookeeper
  • KafkaConnect.spec
  • KafkaConnectS2I.spec

metrics プロパティーがリソースに定義されていない場合、Prometheus メトリクスは無効になります。追加設定なしで Prometheus メトリクスのエクスポートを有効にするには、空のオブジェクト ({}) を設定します。

追加設定なしでメトリクスを有効にする例

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
metadata:
  name: my-cluster
spec:
  kafka:
    # ...
    metrics: {}
    # ...
  zookeeper:
    # ...

metrics プロパティーには、Prometheus JMX エスクポーター の追加設定が含まれることがあります。

追加の Prometheus JMX Exporter 設定を使用したメトリクスを有効化する例

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
metadata:
  name: my-cluster
spec:
  kafka:
    # ...
    metrics:
      lowercaseOutputName: true
      rules:
        - pattern: "kafka.server<type=(.+), name=(.+)PerSec\\w*><>Count"
          name: "kafka_server_$1_$2_total"
        - pattern: "kafka.server<type=(.+), name=(.+)PerSec\\w*, topic=(.+)><>Count"
          name: "kafka_server_$1_$2_total"
          labels:
            topic: "$3"
    # ...
  zookeeper:
    # ...

2.1.15.2. Prometheus メトリクスの設定

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。

手順

  1. Kafka リソースの metrics プロパティーを編集します。以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    metadata:
      name: my-cluster
    spec:
      kafka:
        # ...
      zookeeper:
        # ...
        metrics:
          lowercaseOutputName: true
        # ...
  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply を使用して、これを行うことができます。

    oc apply -f your-file

2.1.16. JMX オプション

AMQ Streams では、JMX ポートを 9999 番で開放することで、Kafka ブローカーから JMX メトリクスを取得することがサポートされます。各 Kafka ブローカーに関するさまざまなメトリクスを取得できます。たとえば、BytesPerSecond の値やブローカーのネットワークの要求レートなどの、使用データを取得できます。AMQ Streams では、パスワードとユーザー名で保護された JMX ポートの開放や、保護されていない JMX ポートの開放がサポートされます。

2.1.16.1. JMX オプションの設定

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。

以下のリソースで jmxOptions プロパティーを使用すると JMX オプションを設定できます。

  • Kafka.spec.kafka

Kafka ブローカーで開放された JMX ポートの、ユーザー名とパスワードの保護を設定できます。

JMX ポートのセキュリティー保護

JMX ポートをセキュアにすると、非承認の Pod によるポートへのアクセスを防ぐことができます。現在、JMX ポートをセキュアにする唯一の方法がユーザー名とパスワードを使用することです。JMX ポートのセキュリティーを有効にするには、authentication フィールドの type パラメーターを password に設定します。

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
metadata:
  name: my-cluster
spec:
  kafka:
    # ...
    jmxOptions:
      authentication:
        type: "password"
    # ...
  zookeeper:
    # ...

これにより、ヘッドレスサービスを使用し、対応するブローカーを指定して Pod をクラスター内部にデプロイし、JMX メトリクスを取得することができます。ブローカー 0 から JMX メトリクスを取得するには、指定するヘッドレスサービスの前にブローカー 0 を追加します。

"<cluster-name>-kafka-0-<cluster-name>-<headless-service-name>"

JMX ポートがセキュアである場合、Pod のデプロイメントで JMX シークレットからユーザー名とパスワードを参照すると、そのユーザー名とパスワードを取得できます。

開放された JMX ポートの使用

JMX ポートのセキュリティーを無効にする場合は、authentication フィールドに何も入力しません。

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
metadata:
  name: my-cluster
spec:
  kafka:
    # ...
    jmxOptions: {}
    # ...
  zookeeper:
    # ...

これにより、ヘッドレスサービスで JMX ポートを開放し、上記と似た方法で Pod をクラスター内にデプロイすることができます。唯一の違いは、すべての Pod が JMX ポートから読み取りできることです。

2.1.17. JVM オプション

AMQ Streams の以下のコンポーネントは、仮想マシン (VM) 内で実行されます。

  • Apache Kafka
  • Apache ZooKeeper
  • Apache Kafka Connect
  • Apache Kafka MirrorMaker
  • AMQ Streams Kafka Bridge

JVM 設定オプションによって、さまざまなプラットフォームおよびアーキテクチャーのパフォーマンスが最適化されます。AMQ Streams では、これらのオプションの一部を設定できます。

2.1.17.1. JVM 設定

jvmOptions プロパティーを使用して、コンポーネントが稼働している JVM のサポートされるオプションを設定します

サポートされる JVM オプションは、さまざまなプラットフォームやアーキテクチャーのパフォーマンスを最適化するのに便利です。

2.1.17.2. JVM オプションの設定

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。

手順

  1. KafkaKafkaConnectKafkaConnectS2IKafkaMirrorMaker、または KafkaBridge リソースの jvmOptions プロパティーを編集します。以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    metadata:
      name: my-cluster
    spec:
      kafka:
        # ...
        jvmOptions:
          "-Xmx": "8g"
          "-Xms": "8g"
        # ...
      zookeeper:
        # ...
  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply を使用して、これを行うことができます。

    oc apply -f your-file

2.1.18. コンテナーイメージ

AMQ Streams では、コンポーネントに使用されるコンテナーイメージを設定できます。コンテナーイメージのオーバーライドは、別のコンテナーレジストリーを使用する必要がある特別な状況でのみ推奨されます。たとえば、AMQ Streams によって使用されるコンテナーリポジトリーにネットワークがアクセスできない場合などがこれに該当します。そのような場合は、AMQ Streams イメージをコピーするか、ソースからビルドする必要があります。設定したイメージが AMQ Streams イメージと互換性のない場合は、適切に機能しない可能性があります。

2.1.18.1. コンテナーイメージの設定

image プロパティーを使用して、使用するコンテナーイメージを指定します。

警告

コンテナーイメージのオーバーライドは、特別な状況でのみ推奨されます。

2.1.18.2. コンテナーイメージの設定

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。

手順

  1. Kafka リソースの image プロパティーを編集します。以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    metadata:
      name: my-cluster
    spec:
      kafka:
        # ...
        image: my-org/my-image:latest
        # ...
      zookeeper:
        # ...
  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply を使用して、これを行うことができます。

    oc apply -f your-file

2.1.19. TLS サイドカー

サイドカーは、Pod で実行されるコンテナーですが、サポートの目的で提供されます。AMQ Streams では、TLS サイドカーは TLS を使用して、各種のコンポーネントと ZooKeeper との間のすべての通信を暗号化および復号化します。

TLS サイドカーは以下で使用されます。

  • Entitiy Operator
  • Cruise Control

2.1.19.1. TLS サイドカー設定

TLS サイドカーは、以下で tlsSidecar プロパティーを使用して設定できます。

  • Kafka.spec.kafka
  • Kafka.spec.zookeeper
  • Kafka.spec.entityOperator

TLS サイドカーは、以下の追加オプションをサポートします。

  • image
  • resources
  • logLevel
  • readinessProbe
  • livenessProbe

resources プロパティーを使用すると、TLS サイドカーに割り当てられる メモリーおよび CPU リソース を指定できます。

image プロパティーを使用すると、使用されるコンテナーイメージを設定できます。カスタムコンテナーイメージの設定に関する詳細は、「コンテナーイメージ」 を参照してください。

logLevel プロパティーは、ログレベルを指定するために使用されます。以下のログレベルがサポートされます。

  • emerg
  • alert
  • crit
  • err
  • warning
  • notice
  • info
  • debug

デフォルト値は notice です。

Healthcheck の readinessProbe および livenessProbe プロパティーの設定に関する詳細は、「Healthcheck の設定」 を参照してください。

TLS サイドカーの設定例

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
metadata:
  name: my-cluster
spec:
  kafka:
    # ...
    tlsSidecar:
      image: my-org/my-image:latest
      resources:
        requests:
          cpu: 200m
          memory: 64Mi
        limits:
          cpu: 500m
          memory: 128Mi
      logLevel: debug
      readinessProbe:
        initialDelaySeconds: 15
        timeoutSeconds: 5
      livenessProbe:
        initialDelaySeconds: 15
        timeoutSeconds: 5
    # ...
  zookeeper:
    # ...

2.1.19.2. TLS サイドカーの設定

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。

手順

  1. Kafka リソースの tlsSidecar プロパティーを編集します。以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    metadata:
      name: my-cluster
    spec:
      kafka:
        # ...
      zookeeper:
        # ...
      entityOperator:
        # ...
        tlsSidecar:
          resources:
            requests:
              cpu: 200m
              memory: 64Mi
            limits:
              cpu: 500m
              memory: 128Mi
        # ...
      cruiseControl:
        # ...
        tlsSidecar:
          resources:
            requests:
              cpu: 200m
              memory: 64Mi
            limits:
              cpu: 500m
              memory: 128Mi
        # ...
  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply を使用して、これを行うことができます。

    oc apply -f your-file

2.1.20. Pod スケジューリングの設定

重要

2 つのアプリケーションが同じ OpenShift ノードにスケジュールされた場合、両方のアプリケーションがディスク I/O のように同じリソースを使用し、パフォーマンスに影響する可能性があります。これにより、パフォーマンスが低下する可能性があります。ノードを他の重要なワークロードと共有しないように Kafka Pod をスケジュールする場合、適切なノードを使用したり、Kafka 専用のノードのセットを使用すると、このような問題を適切に回避できます。

2.1.20.1. 他のアプリケーションに基づく Pod のスケジューリング

2.1.20.1.1. 重要なアプリケーションがノードを共有しないようにする

Pod の非アフィニティーを使用すると、重要なアプリケーションが同じディスクにスケジュールされないようにすることができます。Kafka クラスターの実行時に、Pod の非アフィニティーを使用して、Kafka ブローカーがデータベースなどの他のワークロードとノードを共有しないようにすることが推奨されます。

2.1.20.1.2. アフィニティー

以下のリソースで affinity をプロパティーを使用すると、アフィニティーを設定できます。

  • Kafka.spec.kafka.template.pod
  • Kafka.spec.zookeeper.template.pod
  • Kafka.spec.entityOperator.template.pod
  • KafkaConnect.spec.template.pod
  • KafkaConnectS2I.spec.template.pod
  • KafkaBridge.spec.template.pod

アフィニティー設定には、さまざまなタイプのアフィニティーを含めることができます。

  • Pod のアフィニティーおよび非アフィニティー
  • ノードのアフィニティー

affinity プロパティーの形式は、OpenShift の仕様に準拠します。詳細は、Kubernetes のノードおよび Pod のアフィニティーに関するドキュメント を参照してください。

2.1.20.1.3. Kafka コンポーネントでの Pod の非アフィニティーの設定

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。

手順

  1. クラスターデプロイメントを指定するリソースの affinity プロパティーを編集します。ラベルを使用して、同じノードでスケジュールすべきでない Pod を指定します。topologyKeykubernetes.io/hostname に設定し、選択した Pod が同じホスト名のノードでスケジュールされてはならないことを指定する必要があります。以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    spec:
      kafka:
        # ...
        template:
          pod:
            affinity:
              podAntiAffinity:
                requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
                  - labelSelector:
                      matchExpressions:
                        - key: application
                          operator: In
                          values:
                            - postgresql
                            - mongodb
                    topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
        # ...
      zookeeper:
        # ...
  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply を使用して、これを行うことができます。

    oc apply -f your-file

2.1.20.2. 特定のノードへの Pod のスケジューリング

2.1.20.2.1. ノードのスケジューリング

OpenShift クラスターは、通常多くの異なるタイプのワーカーノードで構成されます。ワークロードが非常に大きい環境の CPU に対して最適化されたものもあれば、メモリー、ストレージ (高速のローカル SSD)、または ネットワークに対して最適化されたものもあります。異なるノードを使用すると、コストとパフォーマンスの両面で最適化しやすくなります。最適なパフォーマンスを実現するには、AMQ Streams コンポーネントのスケジューリングで適切なノードを使用できるようにすることが重要です。

OpenShift はノードのアフィニティーを使用してワークロードを特定のノードにスケジュールします。ノードのアフィニティーにより、Pod がスケジュールされるノードにスケジューリングの制約を作成できます。制約はラベルセレクターとして指定されます。beta.kubernetes.io/instance-type などの組み込みノードラベルまたはカスタムラベルのいずれかを使用してラベルを指定すると、適切なノードを選択できます。

2.1.20.2.2. アフィニティー

以下のリソースで affinity をプロパティーを使用すると、アフィニティーを設定できます。

  • Kafka.spec.kafka.template.pod
  • Kafka.spec.zookeeper.template.pod
  • Kafka.spec.entityOperator.template.pod
  • KafkaConnect.spec.template.pod
  • KafkaConnectS2I.spec.template.pod
  • KafkaBridge.spec.template.pod

アフィニティー設定には、さまざまなタイプのアフィニティーを含めることができます。

  • Pod のアフィニティーおよび非アフィニティー
  • ノードのアフィニティー

affinity プロパティーの形式は、OpenShift の仕様に準拠します。詳細は、Kubernetes のノードおよび Pod のアフィニティーに関するドキュメント を参照してください。

2.1.20.2.3. Kafka コンポーネントでのノードのアフィニティーの設定

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。

手順

  1. AMQ Streams コンポーネントをスケジュールする必要のあるノードにラベルを付けます。

    oc label を使用してこれを行うことができます。

    oc label node your-node node-type=fast-network

    または、既存のラベルによっては再利用が可能です。

  2. クラスターデプロイメントを指定するリソースの affinity プロパティーを編集します。以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    spec:
      kafka:
        # ...
        template:
          pod:
            affinity:
              nodeAffinity:
                requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
                  nodeSelectorTerms:
                    - matchExpressions:
                      - key: node-type
                        operator: In
                        values:
                        - fast-network
        # ...
      zookeeper:
        # ...
  3. リソースを作成または更新します。

    oc apply を使用して、これを行うことができます。

    oc apply -f your-file

2.1.20.3. 専用ノードの使用

2.1.20.3.1. 専用ノード

クラスター管理者は、選択した OpenShift ノードをテイントとしてマーク付けできます。テイントのあるノードは、通常のスケジューリングから除外され、通常の Pod はそれらのノードでの実行はスケジュールされません。ノードに設定されたテイントを許容できるサービスのみをスケジュールできます。このようなノードで実行されるその他のサービスは、ログコレクターやソフトウェア定義のネットワークなどのシステムサービスのみです。

テイントは専用ノードの作成に使用できます。専用のノードで Kafka とそのコンポーネントを実行する利点は多くあります。障害の原因になったり、Kafka に必要なリソースを消費するその他のアプリケーションが同じノードで実行されません。これにより、パフォーマンスと安定性が向上します。

専用ノードで Kafka Pod をスケジュールするには、ノードのアフィニティー許容 (toleration) を設定します。

2.1.20.3.2. アフィニティー

以下のリソースで affinity をプロパティーを使用すると、アフィニティーを設定できます。

  • Kafka.spec.kafka.template.pod
  • Kafka.spec.zookeeper.template.pod
  • Kafka.spec.entityOperator.template.pod
  • KafkaConnect.spec.template.pod
  • KafkaConnectS2I.spec.template.pod
  • KafkaBridge.spec.template.pod

アフィニティー設定には、さまざまなタイプのアフィニティーを含めることができます。

  • Pod のアフィニティーおよび非アフィニティー
  • ノードのアフィニティー

affinity プロパティーの形式は、OpenShift の仕様に準拠します。詳細は、Kubernetes のノードおよび Pod のアフィニティーに関するドキュメント を参照してください。

2.1.20.3.3. 許容 (Toleration)

以下のリソースで tolerations プロパティーを使用すると許容 (Toleration) を設定できます。

  • Kafka.spec.kafka.template.pod
  • Kafka.spec.zookeeper.template.pod
  • Kafka.spec.entityOperator.template.pod
  • KafkaConnect.spec.template.pod
  • KafkaConnectS2I.spec.template.pod
  • KafkaBridge.spec.template.pod

tolerations プロパティーの形式は、OpenShift の仕様に準拠します。詳細は、Kubernetes の「Taints and Tolerations」を参照してください。

2.1.20.3.4. 専用ノードの設定と Pod のスケジューリング

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。

手順

  1. 専用ノードとして使用するノードを選択します。
  2. これらのノードにスケジュールされているワークロードがないことを確認します。
  3. 選択したノードにテイントを設定します。

    oc adm taint を使用してこれを行うことができます。

    oc adm taint node your-node dedicated=Kafka:NoSchedule
  4. さらに、選択したノードにラベルも追加します。

    oc label を使用してこれを行うことができます。

    oc label node your-node dedicated=Kafka
  5. クラスターデプロイメントを指定するリソースの affinity および tolerations プロパティーを編集します。以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    spec:
      kafka:
        # ...
        template:
          pod:
            tolerations:
              - key: "dedicated"
                operator: "Equal"
                value: "Kafka"
                effect: "NoSchedule"
            affinity:
              nodeAffinity:
                requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
                  nodeSelectorTerms:
                  - matchExpressions:
                    - key: dedicated
                      operator: In
                      values:
                      - Kafka
        # ...
      zookeeper:
        # ...
  6. リソースを作成または更新します。

    oc apply を使用して、これを行うことができます。

    oc apply -f your-file

2.1.21. Kafka Exporter

Kafka リソースを設定すると、クラスターに Kafka Exporter を自動的にデプロイできます。

Kafka Exporter は、Prometheus メトリクス (主にオフセット、コンシューマーグループ、コンシューマーラグおよびトピックに関連するデータ) として分析用にデータを抽出します。

Kafka Exporter の設定と、パフォーマンスのためにコンシューマーラグの監視が重要な理由の詳細は、『OpenShift での AMQ Streams のデプロイおよびアップグレード』の「Kafka Exporter の追加」を参照してください。

2.1.22. Kafka クラスターのローリングアップデートの実行

この手順では、OpenShift アノテーションを使用して、既存の Kafka クラスターのローリングアップデートを手動でトリガーする方法を説明します。

前提条件

以下を実行する方法については、『 OpenShift での AMQ Streams のデプロイおよびアップグレード』を参照してください。

手順

  1. 手動で更新する Kafka Pod を制御する StatefulSet の名前を見つけます。

    たとえば、Kafka クラスターの名前が my-cluster の場合、対応する StatefulSet の名前は my-cluster-kafka になります。

  2. OpenShift で StatefulSet リソースにアノテーションを付けます。たとえば、oc annotate を使用すると以下のようになります。

    oc annotate statefulset cluster-name-kafka strimzi.io/manual-rolling-update=true
  3. 次の調整が発生するまで待ちます (デフォルトでは 2 分ごとです)。アノテーションが調整プロセスで検出されれば、アノテーションが付いた StatefulSet 内のすべての Pod でローリングアップデートがトリガーされます。すべての Pod のローリングアップデートが完了すると、アノテーションは StatefulSet から削除されます。

2.1.23. ZooKeeper クラスターのローリングアップデートの実行

この手順では、OpenShift アノテーションを使用して、既存の ZooKeeper クラスターのローリングアップデートを手動でトリガーする方法を説明します。

前提条件

以下を実行する方法については、『 OpenShift での AMQ Streams のデプロイおよびアップグレード』を参照してください。

手順

  1. 手動で更新する ZooKeeper Pod を制御する StatefulSet の名前を見つけます。

    たとえば、Kafka クラスターの名前が my-cluster の場合、ZooKeeper の対応する StatefulSet の名前は my-cluster-zookeeper になります。

  2. OpenShift で StatefulSet リソースにアノテーションを付けます。たとえば、oc annotate を使用すると以下のようになります。

    oc annotate statefulset cluster-name-zookeeper strimzi.io/manual-rolling-update=true
  3. 次の調整が発生するまで待ちます (デフォルトでは 2 分ごとです)。アノテーションが調整プロセスで検出されれば、アノテーションが付いた StatefulSet 内のすべての Pod でローリングアップデートがトリガーされます。すべての Pod のローリングアップデートが完了すると、アノテーションは StatefulSet から削除されます。

2.1.24. クラスターのスケーリング

2.1.24.1. Kafka クラスターのスケーリング

2.1.24.1.1. ブローカーのクラスターへの追加

トピックのスループットを向上させる主な方法は、そのトピックのパーティション数を増やすことです。これにより、追加のパーティションによってクラスター内の異なるブローカー間でトピックの負荷が共有されます。ただし、各ブローカーが特定のリソース (通常は I/O) によって制約される場合、パーティションを増やしてもスループットは向上しません。代わりに、ブローカーをクラスターに追加する必要があります。

追加のブローカーをクラスターに追加する場合、Kafka ではパーティションは自動的に割り当てられません。既存のブローカーから新規のブローカーに移動するパーティションを決定する必要があります。

すべてのブローカー間でパーティションが再分散されたら、各ブローカーのリソース使用率が低下するはずです。

2.1.24.1.2. クラスターからのブローカーの削除

AMQ Streams では StatefulSets を使用してブローカー Pod を管理されるため、あらゆる Pod を削除できるわけではありません。クラスターから削除できるのは、番号が最も大きい 1 つまたは複数の Pod のみです。たとえば、12 個のブローカーがあるクラスターでは、Pod の名前は cluster-name-kafka-0 から cluster-name-kafka-11 になります。1 つのブローカー分をスケールダウンする場合、cluster-name-kafka-11 が削除されます。

クラスターからブローカーを削除する前に、そのブローカーにパーティションが割り当てられていないことを確認します。また、使用が停止されたブローカーの各パーティションを引き継ぐ、残りのブローカーを決める必要もあります。ブローカーに割り当てられたパーティションがなければ、クラスターを安全にスケールダウンできます。

2.1.24.2. パーティションの再割り当て

現在、Topic Operator はレプリカを別のブローカーに再割当てすることをサポートしないため、ブローカー Pod に直接接続してレプリカをブローカーに再割り当てする必要があります。

ブローカー Pod 内では、kafka-reassign-partitions.sh ユーティリティーを使用してパーティションを別のブローカーに再割り当てできます。

これには、以下の 3 つのモードがあります。

--generate
トピックとブローカーのセットを取り、再割り当て JSON ファイル を生成します。これにより、トピックのパーティションがブローカーに割り当てられます。これはトピック全体で動作するため、一部のトピックのパーティションを再割り当てする必要がある場合は使用できません。
--execute
再割り当て JSON ファイル を取り、クラスターのパーティションおよびブローカーに適用します。その結果、パーティションを取得したブローカーは、パーティションリーダーのフォロワーになります。新規ブローカーが ISR (In-Sync Replica、同期レプリカ) に参加できたら、古いブローカーはフォロワーではなくなり、そのレプリカが削除されます。
--verify
--verify は、-- execute ステップと同じ 再割り当て JSON ファイル を使用して、ファイル内のすべてのパーティションが目的のブローカーに移動されたかどうかを確認します。再割り当てが完了すると、--verify は有効な スロットル も削除します。スロットルを削除しないと、再割り当てが完了した後もクラスターは影響を受け続けます。

クラスターでは、1 度に 1 つの再割当てのみを実行でき、実行中の再割当てをキャンセルすることはできません。再割り当てをキャンセルする必要がある場合は、割り当てが完了するのを待ってから別の再割り当てを実行し、最初の再割り当ての結果を元に戻します。kafka-reassign-partitions.sh によって、元に戻すための再割り当て JSON が出力の一部として生成されます。大規模な再割り当ては、進行中の再割り当てを停止する必要がある場合に備えて、複数の小さな再割り当てに分割するようにしてください。

2.1.24.2.1. 再割り当て JSON ファイル

再割り当て JSON ファイル には特定の構造があります。

{
  "version": 1,
  "partitions": [
    <PartitionObjects>
  ]
}

ここで <PartitionObjects> は、以下のようなコンマ区切りのオブジェクトリストになります。

{
  "topic": <TopicName>,
  "partition": <Partition>,
  "replicas": [ <AssignedBrokerIds> ]
}
注記

Kafka は "log_dirs" プロパティーもサポートしますが、AMQ Streams では使用しないでください。

以下は、トピック topic-a およびパーティション 4 をブローカー 24 および 7 に割り当て、トピック topic-b およびパーティション 2 をブローカー 15、および 7 に割り当てる、再割り当て JSON ファイルの例になります。

{
  "version": 1,
  "partitions": [
    {
      "topic": "topic-a",
      "partition": 4,
      "replicas": [2,4,7]
    },
    {
      "topic": "topic-b",
      "partition": 2,
      "replicas": [1,5,7]
    }
  ]
}

JSON に含まれていないパーティションは変更されません。

2.1.24.2.2. JBOD ボリューム間でのパーティションの再割り当て

Kafka クラスターで JBOD ストレージを使用する場合は、特定のボリュームとログディレクトリー (各ボリュームに単一のログディレクトリーがある) との間でパーティションを再割り当てを選択することができます。パーティションを特定のボリュームに再割り当てするには、再割り当て JSON ファイルで log_dirs オプションを <PartitionObjects> に追加します。

{
  "topic": <TopicName>,
  "partition": <Partition>,
  "replicas": [ <AssignedBrokerIds> ],
  "log_dirs": [ <AssignedLogDirs> ]
}

log_dirs オブジェクトに含まれるログディレクトリーの数は、replicas オブジェクトで指定されるレプリカ数と同じである必要があります。値は、ログディレクトリーへの絶対パスか、any キーワードである必要があります。

以下は例になります。

{
      "topic": "topic-a",
      "partition": 4,
      "replicas": [2,4,7].
      "log_dirs": [ "/var/lib/kafka/data-0/kafka-log2", "/var/lib/kafka/data-0/kafka-log4", "/var/lib/kafka/data-0/kafka-log7" ]
}

2.1.24.3. 再割り当て JSON ファイルの生成

この手順では、kafka-reassign-partitions.sh ツールを使用して、指定のトピックセットすべてのパーティションを再割り当てする再割り当て JSON ファイルを生成する方法を説明します。

前提条件

  • 稼働中の Cluster Operator。
  • Kafka リソース。
  • パーティションを再割り当てするトピックセット。

手順

  1. 移動するトピックを一覧表示する topics.json という名前の JSON ファイルを準備します。これには、以下の構造が必要です。

    {
      "version": 1,
      "topics": [
        <TopicObjects>
      ]
    }

    ここで <TopicObjects> は、以下のようなコンマ区切りのオブジェクトリストになります。

    {
      "topic": <TopicName>
    }

    たとえば、topic-atopic-b のすべてのパーティションを再割り当てするには、以下のような topics.json ファイルを準備する必要があります。

    {
      "version": 1,
      "topics": [
        { "topic": "topic-a"},
        { "topic": "topic-b"}
      ]
    }
  2. topics.json ファイルをブローカー Pod の 1 つにコピーします。

    cat topics.json | oc exec -c kafka <BrokerPod> -i -- \
      /bin/bash -c \
      'cat > /tmp/topics.json'
  3. kafka-reassign-partitions.sh コマンドを使用して、再割り当て JSON を生成します。

    oc exec <BrokerPod> -c kafka -it -- \
      bin/kafka-reassign-partitions.sh --bootstrap-server localhost:9092 \
      --topics-to-move-json-file /tmp/topics.json \
      --broker-list <BrokerList> \
      --generate

    たとえば、 topic-a および topic-b のすべてのパーティションをブローカー 4 および 7 に移動する場合は、以下を実行しmす。

    oc exec <BrokerPod> -c kafka -it -- \
      bin/kafka-reassign-partitions.sh --bootstrap-server localhost:9092 \
      --topics-to-move-json-file /tmp/topics.json \
      --broker-list 4,7 \
      --generate

2.1.24.4. 手動による再割り当て JSON ファイルの作成

特定のパーティションを移動したい場合は、再割り当て JSON ファイルを手動で作成できます。

2.1.24.5. 再割り当てスロットル

パーティションの再割り当てには、ブローカーの間で大量のデータを転送する必要があるため、処理が遅くなる可能性があります。クライアントへの悪影響を防ぐため、再割り当て処理をスロットルで調整することができます。これにより、再割り当ての完了に時間がかかる可能性があります。

  • スロットルが低すぎると、新たに割り当てられたブローカーは公開されるレコードに遅れずに対応することはできず、再割り当ては永久に完了しません。
  • スロットルが高すぎると、クライアントに影響します。

たとえば、プロデューサーの場合は、承認待ちが通常のレイテンシーよりも大きくなる可能性があります。コンシューマーの場合は、ポーリング間のレイテンシーが大きいことが原因でスループットが低下する可能性があります。

2.1.24.6. Kafka クラスターのスケールアップ

この手順では、Kafka クラスターでブローカーの数を増やす方法を説明します。

前提条件

  • 既存の Kafka クラスター。
  • 拡大されたクラスターでパーティションをブローカーに再割り当てする方法が記述される reassignment.json というファイル名の 再割り当て JSON ファイル

手順

  1. kafka.spec.kafka.replicas 設定オプションを増やして、新しいブローカーを必要なだけ追加します。
  2. 新しいブローカー Pod が起動したことを確認します。
  3. 後でコマンドを実行するブローカー Pod に reassignment.json ファイルをコピーします。

    cat reassignment.json | \
      oc exec broker-pod -c kafka -i -- /bin/bash -c \
      'cat > /tmp/reassignment.json'

    以下は例になります。

    cat reassignment.json | \
      oc exec my-cluster-kafka-0 -c kafka -i -- /bin/bash -c \
      'cat > /tmp/reassignment.json'
  4. 同じブローカー Pod から kafka-reassign-partitions.sh コマンドラインツールを使用して、パーティションの再割り当てを実行します。

    oc exec broker-pod -c kafka -it -- \
      bin/kafka-reassign-partitions.sh --bootstrap-server localhost:9092 \
      --reassignment-json-file /tmp/reassignment.json \
      --execute

    レプリケーションをスロットルで調整する場合、--throttle とブローカー間のスロットル率 (バイト/秒単位) を渡すこともできます。以下は例になります。

    oc exec my-cluster-kafka-0 -c kafka -it -- \
      bin/kafka-reassign-partitions.sh --bootstrap-server localhost:9092 \
      --reassignment-json-file /tmp/reassignment.json \
      --throttle 5000000 \
      --execute

    このコマンドは、2 つの再割り当て JSON オブジェクトを出力します。最初の JSON オブジェクトには、移動されたパーティションの現在の割り当てが記録されます。後で再割り当てを元に戻す必要がある場合に備え、この値をローカルファイル (Pod のファイル以外) に保存します。2 つ目の JSON オブジェクトは、再割り当て JSON ファイルに渡した目的の再割り当てです。

  5. 再割り当ての最中にスロットルを変更する必要がある場合は、同じコマンドラインに別のスロットル率を指定して実行します。以下は例になります。

    oc exec my-cluster-kafka-0 -c kafka -it -- \
      bin/kafka-reassign-partitions.sh --bootstrap-server localhost:9092 \
      --reassignment-json-file /tmp/reassignment.json \
      --throttle 10000000 \
      --execute
  6. ブローカー Pod のいずれかから kafka-reassign-partitions.sh コマンドラインツールを使用して、再割り当てが完了したかどうかを定期的に確認します。これは先ほどの手順と同じコマンドですが、--execute オプションの代わりに --verify オプションを使用します。

    oc exec broker-pod -c kafka -it -- \
      bin/kafka-reassign-partitions.sh --bootstrap-server localhost:9092 \
      --reassignment-json-file /tmp/reassignment.json \
      --verify

    以下に例を示します。

    oc exec my-cluster-kafka-0 -c kafka -it -- \
      bin/kafka-reassign-partitions.sh --bootstrap-server localhost:9092 \
      --reassignment-json-file /tmp/reassignment.json \
      --verify
  7. --verify コマンドによって、移動した各パーティションが正常に完了したことが報告されると、再割り当ては終了します。この最終的な --verify によって、結果的に再割り当てスロットルも削除されます。割り当てを元のブローカーに戻すために JSON ファイルを保存した場合は、ここでそのファイルを削除できます。

2.1.24.7. Kafka クラスターのスケールダウン

関連情報

この手順では、Kafka クラスターでブローカーの数を減らす方法を説明します。

前提条件

  • 既存の Kafka クラスター。
  • 最も番号の大きい Pod(s) のブローカーが削除された後にクラスターのブローカーにパーティションを再割り当てする方法が記述されている、reassignment.json という名前の 再割り当て JSON ファイル

手順

  1. 後でコマンドを実行するブローカー Pod に reassignment.json ファイルをコピーします。

    cat reassignment.json | \
      oc exec broker-pod -c kafka -i -- /bin/bash -c \
      'cat > /tmp/reassignment.json'

    以下は例になります。

    cat reassignment.json | \
      oc exec my-cluster-kafka-0 -c kafka -i -- /bin/bash -c \
      'cat > /tmp/reassignment.json'
  2. 同じブローカー Pod から kafka-reassign-partitions.sh コマンドラインツールを使用して、パーティションの再割り当てを実行します。

    oc exec broker-pod -c kafka -it -- \
      bin/kafka-reassign-partitions.sh --bootstrap-server localhost:9092 \
      --reassignment-json-file /tmp/reassignment.json \
      --execute

    レプリケーションをスロットルで調整する場合、--throttle とブローカー間のスロットル率 (バイト/秒単位) を渡すこともできます。以下は例になります。

    oc exec my-cluster-kafka-0 -c kafka -it -- \
      bin/kafka-reassign-partitions.sh --bootstrap-server localhost:9092 \
      --reassignment-json-file /tmp/reassignment.json \
      --throttle 5000000 \
      --execute

    このコマンドは、2 つの再割り当て JSON オブジェクトを出力します。最初の JSON オブジェクトには、移動されたパーティションの現在の割り当てが記録されます。後で再割り当てを元に戻す必要がある場合に備え、この値をローカルファイル (Pod のファイル以外) に保存します。2 つ目の JSON オブジェクトは、再割り当て JSON ファイルに渡した目的の再割り当てです。

  3. 再割り当ての最中にスロットルを変更する必要がある場合は、同じコマンドラインに別のスロットル率を指定して実行します。以下は例になります。

    oc exec my-cluster-kafka-0 -c kafka -it -- \
      bin/kafka-reassign-partitions.sh --bootstrap-server localhost:9092 \
      --reassignment-json-file /tmp/reassignment.json \
      --throttle 10000000 \
      --execute
  4. ブローカー Pod のいずれかから kafka-reassign-partitions.sh コマンドラインツールを使用して、再割り当てが完了したかどうかを定期的に確認します。これは先ほどの手順と同じコマンドですが、--execute オプションの代わりに --verify オプションを使用します。

    oc exec broker-pod -c kafka -it -- \
      bin/kafka-reassign-partitions.sh --bootstrap-server localhost:9092 \
      --reassignment-json-file /tmp/reassignment.json \
      --verify

    以下に例を示します。

    oc exec my-cluster-kafka-0 -c kafka -it -- \
      bin/kafka-reassign-partitions.sh --bootstrap-server localhost:9092 \
      --reassignment-json-file /tmp/reassignment.json \
      --verify
  5. --verify コマンドによって、移動した各パーティションが正常に完了したことが報告されると、再割り当ては終了します。この最終的な --verify によって、結果的に再割り当てスロットルも削除されます。割り当てを元のブローカーに戻すために JSON ファイルを保存した場合は、ここでそのファイルを削除できます。
  6. すべてのパーティションの再割り当てが終了すると、削除されるブローカーはクラスター内のいずれのパーティションにも対応しないはずです。これは、ブローカーのデータログディレクトリーにライブパーティションのログが含まれていないことを確認すると検証できます。ブローカーのログディレクトリーに、拡張正規表現 [a-zA-Z0-9.-]+\.[a-z0-9]+-delete$ と一致しないディレクトリーが含まれる場合、ブローカーにはライブパーティションがあるため、停止してはなりません。

    これを確認するには、以下のコマンドを実行します。

    oc exec my-cluster-kafka-0 -c kafka -it -- \
      /bin/bash -c \
      "ls -l /var/lib/kafka/kafka-log_<N>_ | grep -E '^d' | grep -vE '[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-z0-9]+-delete$'"

    N は削除された Pod(s) の数に置き換えます。

    上記のコマンドによって出力が生成される場合、ブローカーにはライブパーティションがあります。この場合、再割り当てが終了していないか、再割り当て JSON ファイルが適切ではありません。

  7. ブローカーにライブパーティションがないことが確認できたら、Kafka リソースの Kafka.spec.kafka.replicas を編集できます。これにより、StatefulSet がスケールダウンされ、番号が最も大きいブローカー Pod(s) が削除されます。

2.1.25. Kafka ノードの手動による削除

その他のリソース

この手順では、OpenShift アノテーションを使用して既存の Kafka ノードを削除する方法を説明します。Kafka ノードの削除するには、Kafka ブローカーが稼働している Pod と、関連する PersistentVolumeClaim の両方を削除します (クラスターが永続ストレージでデプロイされた場合)。削除後、Pod と関連する PersistentVolumeClaim は自動的に再作成されます。

警告

PersistentVolumeClaim を削除すると、データが永久に失われる可能性があります。以下の手順は、ストレージで問題が発生した場合にのみ実行してください。

前提条件

以下を実行する方法については、『 OpenShift での AMQ Streams のデプロイおよびアップグレード』を参照してください。

手順

  1. 削除する Pod の名前を見つけます。

    たとえば、クラスターの名前が cluster-name の場合、Pod の名前は cluster-name-kafka-index になります。index はゼロで始まり、レプリカーの合計数で終わる値です。

  2. OpenShift で Pod リソースにアノテーションを付けます。

    oc annotate を使用します。

    oc annotate pod cluster-name-kafka-index strimzi.io/delete-pod-and-pvc=true
  3. 基盤となる永続ボリューム要求 (Persistent Volume Claim) でアノテーションが付けられた Pod が削除され、再作成されるときに、次の調整の実行を待ちます。

2.1.26. ZooKeeper ノードの手動による削除

この手順では、OpenShift アノテーションを使用して既存の ZooKeeper ノードを削除する方法を説明します。ZooKeeper ノードの削除するには、ZooKeeper が稼働している Pod と、関連する PersistentVolumeClaim の両方を削除します (クラスターが永続ストレージでデプロイされた場合)。削除後、Pod と関連する PersistentVolumeClaim は自動的に再作成されます。

警告

PersistentVolumeClaim を削除すると、データが永久に失われる可能性があります。以下の手順は、ストレージで問題が発生した場合にのみ実行してください。

前提条件

以下を実行する方法については、『 OpenShift での AMQ Streams のデプロイおよびアップグレード』を参照してください。

手順

  1. 削除する Pod の名前を見つけます。

    たとえば、クラスターの名前が cluster-name の場合、Pod の名前は cluster-name-zookeeper-index になります。index はゼロで始まり、レプリカーの合計数で終わる値です。

  2. OpenShift で Pod リソースにアノテーションを付けます。

    oc annotate を使用します。

    oc annotate pod cluster-name-zookeeper-index strimzi.io/delete-pod-and-pvc=true
  3. 基盤となる永続ボリューム要求 (Persistent Volume Claim) でアノテーションが付けられた Pod が削除され、再作成されるときに、次の調整の実行を待ちます。

2.1.27. ローリングアップデートのメンテナンス時間枠

メンテナンス時間枠によって、Kafka および ZooKeeper クラスターの特定のローリングアップデートが便利な時間に開始されるようにスケジュールできます。

2.1.27.1. メンテナンス時間枠の概要

ほとんどの場合、Cluster Operator は対応する Kafka リソースの変更に対応するために Kafka または ZooKeeper クラスターのみを更新します。これにより、Kafka リソースの変更を適用するタイミングを計画し、Kafka クライアントアプリケーションへの影響を最小限に抑えることができます。

ただし、Kafka リソースの変更がなくても Kafka および ZooKeeper クラスターの更新が発生することがあります。たとえば、Cluster Operator によって管理される CA (認証局) 証明書が期限切れ直前である場合にローリング再起動の実行が必要になります。

サービスの 可用性 は Pod のローリング再起動による影響を受けないはずですが (ブローカーおよびトピックの設定が適切である場合)、Kafka クライアントアプリケーションの パフォーマンス は影響を受ける可能性があります。メンテナンス時間枠によって、Kafka および ZooKeeper クラスターのこのような自発的なアップデートが便利な時間に開始されるようにスケジュールできます。メンテナンス時間枠がクラスターに設定されていない場合は、予測できない高負荷が発生する期間など、不便な時間にこのような自発的なローリングアップデートが行われる可能性があります。

2.1.27.2. メンテナンス時間枠の定義

Kafka.spec.maintenanceTimeWindows プロパティーに文字列の配列を入力して、メンテナンス時間枠を設定します。各文字列は、UTC (協定世界時、Coordinated Universal Time) であると解釈される cron 式 です。UTC は実用的にはグリニッジ標準時と同じです。

以下の例では、日、月、火、水、および木曜日の午前 0 時に開始し、午前 1 時 59 分 (UTC) に終わる、単一のメンテナンス時間枠が設定されます。

# ...
maintenanceTimeWindows:
  - "* * 0-1 ? * SUN,MON,TUE,WED,THU *"
# ...

実際には、必要な CA 証明書の更新が設定されたメンテナンス時間枠内で完了できるように、Kafka リソースの Kafka.spec.clusterCa.renewalDays および Kafka.spec.clientsCa.renewalDays プロパティーとともにメンテナンス期間を設定する必要があります。

注記

AMQ Streams では、指定の期間にしたがってメンテナンス操作を正確にスケジュールしません。その代わりに、調整ごとにメンテナンス期間が現在「オープン」であるかどうかを確認します。これは、特定の時間枠内でのメンテナンス操作の開始が、最大で Cluster Operator の調整が行われる間隔の長さ分、遅れる可能性があることを意味します。したがって、メンテナンス時間枠は最低でもその間隔の長さにする必要があります。

その他のリソース

2.1.27.3. メンテナンス時間枠の設定

サポートされるプロセスによってトリガーされるローリングアップデートのメンテナンス時間枠を設定できます。

前提条件

  • OpenShift クラスターが必要です。
  • Cluster Operator が稼働している必要があります。

手順

  1. Kafka リソースの maintenanceTimeWindows プロパティー を追加または編集します。たとえば、0800 から 1059 までと、1400 から 1559 までのメンテナンスを可能にするには、以下のように maintenanceTimeWindows を設定します。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    metadata:
      name: my-cluster
    spec:
      kafka:
        # ...
      zookeeper:
        # ...
      maintenanceTimeWindows:
        - "* * 8-10 * * ?"
        - "* * 14-15 * * ?"
  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply を使用して、これを行うことができます。

    oc apply -f your-file

関連情報

2.1.28. CA 証明書の手動更新

クラスターおよびクライアント CA 証明書は、それぞれの証明書の更新期間の開始時に自動更新されます。Kafka.spec.clusterCa.generateCertificateAuthority および Kafka.spec.clientsCa.generateCertificateAuthorityfalse に設定されている場合、CA 証明書は自動更新されません。

証明書の更新期間が始まる前に、これらの証明書のいずれかまたは両方を手動で更新できます。セキュリティー上の理由や、証明書の更新または有効期間を変更した 場合などに、自動更新を行うことがあります。

更新された証明書は、更新前の証明書と同じ秘密鍵を使用します。

前提条件

  • Cluster Operator が稼働している必要があります。
  • CA 証明書と秘密鍵がインストールされている Kafka クラスターが必要です。

手順

  1. strimzi.io/force-renew アノテーションを、更新対象の CA 証明書が含まれる Secret に適用します。

    表2.1 証明書の更新を強制する Secret のアノテーション。

    証明書Secretannotate コマンド

    クラスター CA

    KAFKA-CLUSTER-NAME-cluster-ca-cert

    oc annotate secret KAFKA-CLUSTER-NAME-cluster-ca-cert strimzi.io/force-renew=true

    クライアント CA

    KAFKA-CLUSTER-NAME-clients-ca-cert

    oc annotate secret KAFKA-CLUSTER-NAME-clients-ca-cert strimzi.io/force-renew=true

    次回の調整で、アノテーションを付けた Secret の新規 CA 証明書が Cluster Operator によって生成されます。メンテナンス時間枠が設定されている場合、Cluster Operator によって、最初の調整時に次のメンテナンス時間枠内で新規 CA 証明書が生成されます。

    Cluster Operator によって更新されたクラスターおよびクライアント CA 証明書をクライアントアプリケーションがリロードする必要があります。

  2. CA 証明書が有効である期間を確認します。

    たとえば、openssl コマンドを使用します。

    oc get secret CA-CERTIFICATE-SECRET -o 'jsonpath={.data.CA-CERTIFICATE}' | base64 -d | openssl x509 -subject -issuer -startdate -enddate -noout

    CA-CERTIFICATE-SECRETSecretの名前で、クラスタCA証明書の場合はKAFKA-CLUSTER-NAME-cluster-ca-certであり、クライアントCA証明書の場合はKAFKA-CLUSTER-NAME-clients-ca-certとなります。

    CA-CERTIFICATEは、jsonpath={.data.ca\.crt}のように、CA証明書の名前です。

    このコマンドは、CA 証明書の有効期間である notBefore および notAfter の日付を返します。

    たとえば、クラスター CA 証明書の場合は以下のようになります。

    subject=O = io.strimzi, CN = cluster-ca v0
    issuer=O = io.strimzi, CN = cluster-ca v0
    notBefore=Jun 30 09:43:54 2020 GMT
    notAfter=Jun 30 09:43:54 2021 GMT
  3. Secret から古い証明書を削除します。

    コンポーネントで新しい証明書が使用される場合でも、古い証明書がアクティブであることがあります。古い証明書を削除して、潜在的なセキュリティーリスクを取り除きます。

2.1.29. 秘密鍵の交換

クラスター CA およびクライアント CA 証明書によって使用される秘密鍵を交換できます。秘密鍵を交換すると、Cluster Operator は新しい秘密鍵の新規 CA 証明書を生成します。

前提条件

  • Cluster Operator が稼働している必要があります。
  • CA 証明書と秘密鍵がインストールされている Kafka クラスターが必要です。

手順

  • 更新対象の秘密鍵が含まれる Secretstrimzi.io/force-replace アノテーションを適用します。

    表2.2 秘密鍵を置き換えるコマンド

    秘密鍵Secretannotate コマンド

    クラスター CA

    <cluster-name>-cluster-ca

    oc annotate secret <cluster-name>-cluster-ca strimzi.io/force-replace=true

    クライアント CA

    <cluster-name>-clients-ca

    oc annotate secret <cluster-name>-clients-ca strimzi.io/force-replace=true

次回の調整時に、Cluster Operator は以下を生成します。

  • アノテーションを付けた Secret の新しい秘密鍵
  • 新規 CA 証明書

メンテナンス時間枠が設定されている場合、Cluster Operator によって、最初の調整時に次のメンテナンス時間枠内で新しい秘密鍵と CA 証明書が生成されます。

Cluster Operator によって更新されたクラスターおよびクライアント CA 証明書をクライアントアプリケーションがリロードする必要があります。

2.1.30. Kafka クラスターの一部として作成されたリソースの一覧

以下のリソースは、OpenShift クラスターの Cluster Operator によって作成されます。

共有リソース

cluster-name-cluster-ca
クラスター通信の暗号化に使用されるクラスター CA のあるシークレット。
cluster-name-cluster-ca-cert
クラスター CA 公開鍵のあるシークレット。このキーは、Kafka ブローカーのアイデンティティーの検証に使用できます。
cluster-name-clients-ca
ユーザー証明書に署名するために使用されるクライアント CA 秘密鍵のあるシークレット。
cluster-name-clients-ca-cert
クライアント CA 公開鍵のあるシークレット。このキーは、Kafka ユーザーのアイデンティティーの検証に使用できます。
cluster-name-cluster-operator-certs
Kafka および ZooKeeper と通信するための Cluster Operator キーのあるシークレット。

ZooKeeper ノード

cluster-name-zookeeper
ZooKeeper ノード Pod の管理を担当する StatefulSet。
cluster-name-zookeeper-idx
Zookeeper StatefulSet によって作成された Pod。
cluster-name-zookeeper-nodes
DNS が ZooKeeper Pod の IP アドレスを直接解決するのに必要なヘッドレスサービス。
cluster-name-zookeeper-client
Kafka ブローカーがクライアントとして ZooKeeper ノードに接続するために使用するサービス。
cluster-name-zookeeper-config
ZooKeeper 補助設定が含まれ、ZooKeeper ノード Pod によってボリュームとしてマウントされる ConfigMap。
cluster-name-zookeeper-nodes
ZooKeeper ノードキーがあるシークレット。
cluster-name-zookeeper
Zookeeper ノードで使用されるサービスアカウント。
cluster-name-zookeeper
ZooKeeper ノードに設定された Pod の Disruption Budget。
cluster-name-network-policy-zookeeper
ZooKeeper サービスへのアクセスを管理するネットワークポリシー。
data-cluster-name-zookeeper-idx
ZooKeeper ノード Pod idx のデータを保存するために使用されるボリュームの永続ボリューム要求です。このリソースは、データを保存するために永続ボリュームのプロビジョニングに永続ストレージが選択された場合のみ作成されます。

Kafka ブローカー

cluster-name-kafka
Kafka ブローカー Pod の管理を担当する StatefulSet。
cluster-name-kafka-idx
Kafka StatefulSet によって作成された Pod。
cluster-name-kafka-brokers
DNS が Kafka ブローカー Pod の IP アドレスを直接解決するのに必要なサービス。
cluster-name-kafka-bootstrap
サービスは、Kafka クライアントのブートストラップサーバーとして使用できます。
cluster-name-kafka-external-bootstrap
OpenShift クラスター外部から接続するクライアントのブートストラップサービス。このリソースは、外部リスナーが有効な場合にのみ作成されます。
cluster-name-kafka-pod-id
トラフィックを OpenShift クラスターの外部から個別の Pod にルーティングするために使用されるサービス。このリソースは、外部リスナーが有効な場合にのみ作成されます。
cluster-name-kafka-external-bootstrap
OpenShift クラスターの外部から接続するクライアントのブートストラップルート。このリソースは、外部リスナーが有効になっていて、タイプ route に設定されている場合にのみ作成されます。
cluster-name-kafka-pod-id
OpenShift クラスターの外部から個別の Pod へのトラフィックに対するルート。このリソースは、外部リスナーが有効になっていて、タイプ route に設定されている場合にのみ作成されます。
cluster-name-kafka-config
Kafka 補助設定が含まれ、Kafka ブローカー Pod によってボリュームとしてマウントされる ConfigMap。
cluster-name-kafka-brokers
Kafka ブローカーキーのあるシークレット。
cluster-name-kafka
Kafka ブローカーによって使用されるサービスアカウント。
cluster-name-kafka
Kafka ブローカーに設定された Pod の Disruption Budget。
cluster-name-network-policy-kafka
Kafka サービスへのアクセスを管理するネットワークポリシー。
strimzi-namespace-name-cluster-name-kafka-init
Kafka ブローカーによって使用されるクラスターロールバインディング。
cluster-name-jmx
Kafka ブローカーポートのセキュア化に使用される JMX ユーザー名およびパスワードのあるシークレット。このリソースは、Kafka で JMX が有効になっている場合にのみ作成されます。
data-cluster-name-kafka-idx
Kafka ブローカー Pod idx のデータを保存するために使用されるボリュームの永続ボリューム要求です。このリソースは、データを保存するために永続ボリュームのプロビジョニングに永続ストレージが選択された場合のみ作成されます。
data-id-cluster-name-kafka-idx
Kafka ブローカー Pod idx のデータを保存するために使用されるボリューム id の永続ボリューム要求です。このリソースは、永続ボリュームをプロビジョニングしてデータを保存するときに、JBOD ボリュームに永続ストレージが選択された場合のみ作成されます。

Entitiy Operator

これらのリソースは、Cluster Operator を使用して Entity Operator がデプロイされる場合にのみ作成されます。

cluster-name-entity-operator
Topic および User Operator とのデプロイメント。
cluster-name-entity-operator-random-string
Entity Operator デプロイメントによって作成された Pod。
cluster-name-entity-topic-operator-config
Topic Operator の補助設定のある ConfigMap。
cluster-name-entity-user-operator-config
User Operator の補助設定のある ConfigMap。
cluster-name-entity-operator-certs
Kafka および ZooKeeper と通信するための Entity Operator キーのあるシークレット。
cluster-name-entity-operator
Entity Operator によって使用されるサービスアカウント。
strimzi-cluster-name-topic-operator
Entity Operator によって使用されるロールバインディング。
strimzi-cluster-name-user-operator
Entity Operator によって使用されるロールバインディング。

Kafka Exporter

これらのリソースは、Cluster Operator を使用して Kafka Exporter がデプロイされる場合にのみ作成されます。

cluster-name-kafka-exporter
Kafka Exporter でのデプロイメント。
cluster-name-kafka-exporter-random-string
Kafka Exporter デプロイメントによって作成された Pod。
cluster-name-kafka-exporter
コンシューマーラグメトリクスの収集に使用されるサービス。
cluster-name-kafka-exporter
Kafka Exporter によって使用されるサービスアカウント。

Cruise Control

これらのリソースは、Cluster Operator を使用して Cruise Control がデプロイされた場合のみ作成されます。

cluster-name-cruise-control
Cruise Control でのデプロイメント。
cluster-name-cruise-control-random-string
Cruise Control デプロイメントによって作成された Pod。
cluster-name-cruise-control-config
Cruise Control の補助設定が含まれ、Cruise Control Pod によってボリュームとしてマウントされる ConfigMap。
cluster-name-cruise-control-certs
Kafka および ZooKeeper と通信するための Cruise Control キーのあるシークレット。
cluster-name-cruise-control
Cruise Control との通信に使用されるサービス。
cluster-name-cruise-control
Cruise Control によって使用されるサービスアカウント。
cluster-name-network-policy-cruise-control
Cruise Control サービスへのアクセスを管理するネットワークポリシー。

JMXTrans

これらのリソースは、Cluster Operator を使用して JMXTrans がデプロイされる場合にのみ作成されます。

cluster-name-jmxtrans
JMXTrans でのデプロイメント。
cluster-name-jmxtrans-random-string
JMXTrans デプロイメントによって作成された Pod。
cluster-name-jmxtrans-config
JMXTrans 補助設定が含まれ、JMXTrans Pod によってボリュームとしてマウントされる ConfigMap。
cluster-name-jmxtrans
JMXTrans によって使用されるサービスアカウント。

2.2. Kafka Connect/S2I クラスターの設定

ここでは、AMQ Streams クラスターにて Kafka Connect や S2I (Source-to-Image) のある Kafka Connect デプロイメントを設定する方法を説明します。

Kafka Connect は、Connector プラグインを使用して Kafka ブローカーと他のシステムの間でデータをストリーミングする統合ツールです。Kafka Connect は、Kafka と、データベースなどの外部データソースまたはターゲットと統合するためのフレームワークを提供し、コネクターを使用してデータをインポートまたはエクスポートします。コネクターは、必要な接続設定を提供するプラグインです。

Kafka Connect を使用している場合は、KafkaConnect または KafkaConnectS2I リソースを設定します。Source-to-Image(S 2I)フレームワークを使用して Kafka Connect をデプロイする場合は、KafkaConnectS 2I リソースを使用します。

2.2.1. Kafka Connect の設定

Kafka Connect を使用して、Kafka クラスターへの外部データ接続を設定します。

KafkaConnect または KafkaConnectS2I リソースのプロパティーを使用して、Kafka Connect デプロイメントを設定します。この手順の例は、KafkaConnect リソースの場合 ですが、プロパティーは KafkaConnectS2I リソースと同じです。

Kafka Connector の設定

KafkaConnector リソースを使用すると、Kafka Connect のコネクターインスタンスを OpenShift ネイティブに作成および管理できます。

設定で、strimzi.io/use-connector-resources アノテーションを追加して、Kafka Connect クラスターの KafkaConnectors を有効にします。externalConfiguration プロパティーを使用して Kafka Connect コネクターの外部設定を指定することもできます。

コネクターは、Kafka Connect の HTTP REST インターフェースまたは KafkaConnectors を使用して作成、再設定、および削除されます。これらの方法の詳細は、『OpenShift での AMQ Streams のデプロイおよびアップグレード』の「コネクターの作成および管理」を参照してください。

コネクター設定は、HTTP リクエストの一部として Kafka Connect に渡され、Kafka 自体に保存されます。ConfigMap およびシークレットは、設定やデータの保存に使用される標準的な OpenShift リソースです。ConfigMap およびシークレットを使用してコネクターの特定の要素を設定できます。その後、HTTP REST コマンドで設定値を参照できます (これにより、必要な場合は設定が分離され、よりセキュアになります)。この方法は、ユーザー名、パスワード、証明書などの機密性の高いデータに適用されます。

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。

以下を実行する方法については、『 OpenShift での AMQ Streams のデプロイおよびアップグレード』を参照してください。

手順

  1. KafkaConnect または KafkaConnectS2I リソースの spec プロパティーを編集します。

    設定可能なプロパティーは以下の例のとおりです。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: KafkaConnect 1
    metadata:
      name: my-connect-cluster
      annotations:
        strimzi.io/use-connector-resources: "true" 2
    spec:
      replicas: 3 3
      authentication: 4
        type: tls
        certificateAndKey:
          certificate: source.crt
          key: source.key
          secretName: my-user-source
      bootstrapServers: my-cluster-kafka-bootstrap:9092 5
      tls: 6
        trustedCertificates:
          - secretName: my-cluster-cluster-cert
            certificate: ca.crt
          - secretName: my-cluster-cluster-cert
            certificate: ca2.crt
      config: 7
        group.id: my-connect-cluster
        offset.storage.topic: my-connect-cluster-offsets
        config.storage.topic: my-connect-cluster-configs
        status.storage.topic: my-connect-cluster-status
        key.converter: org.apache.kafka.connect.json.JsonConverter
        value.converter: org.apache.kafka.connect.json.JsonConverter
        key.converter.schemas.enable: true
        value.converter.schemas.enable: true
        config.storage.replication.factor: 3
        offset.storage.replication.factor: 3
        status.storage.replication.factor: 3
      externalConfiguration: 8
        env:
          - name: AWS_ACCESS_KEY_ID
            valueFrom:
              secretKeyRef:
                name: aws-creds
                key: awsAccessKey
          - name: AWS_SECRET_ACCESS_KEY
            valueFrom:
              secretKeyRef:
                name: aws-creds
                key: awsSecretAccessKey
      resources: 9
        requests:
          cpu: "1"
          memory: 2Gi
        limits:
          cpu: "2"
          memory: 2Gi
      logging: 10
        type: inline
        loggers:
          log4j.rootLogger: "INFO"
      readinessProbe: 11
        initialDelaySeconds: 15
        timeoutSeconds: 5
      livenessProbe:
        initialDelaySeconds: 15
        timeoutSeconds: 5
      metrics: 12
        lowercaseOutputName: true
        lowercaseOutputLabelNames: true
        rules:
          - pattern: kafka.connect<type=connect-worker-metrics><>([a-z-]+)
            name: kafka_connect_worker_$1
            help: "Kafka Connect JMX metric worker"
            type: GAUGE
          - pattern: kafka.connect<type=connect-worker-rebalance-metrics><>([a-z-]+)
            name: kafka_connect_worker_rebalance_$1
            help: "Kafka Connect JMX metric rebalance information"
            type: GAUGE
      jvmOptions: 13
        "-Xmx": "1g"
        "-Xms": "1g"
      image: my-org/my-image:latest 14
      template: 15
        pod:
          affinity:
            podAntiAffinity:
              requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
                - labelSelector:
                    matchExpressions:
                      - key: application
                        operator: In
                        values:
                          - postgresql
                          - mongodb
                  topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
        connectContainer: 16
          env:
            - name: JAEGER_SERVICE_NAME
              value: my-jaeger-service
            - name: JAEGER_AGENT_HOST
              value: jaeger-agent-name
            - name: JAEGER_AGENT_PORT
              value: "6831"
    1
    必要に応じて KafkaConnect または KafkaConnectS2I を使用します。
    2
    Kafka Connect クラスターの KafkaConnectors を有効にします。
    3
    4
    OAuth ベアラートークン、SASL ベースの SCRAM-SHA-512 または PLAIN メカニズムを使用し、ここで示された TLS メカニズム を使用する、Kafka Connect クラスターの認証。デフォルトでは、Kafka Connect はプレーンテキスト接続を使用して Kafka ブローカーに接続します。
    5
    Kafka Connect クラスターに接続するためのブートストラップサーバー
    6
    クラスターの TLS 証明書が X.509 形式で保存されるキー名のある TLS による暗号化。複数の証明書が同じシークレットに保存されている場合は、複数回リストできます。
    7
    ワーカーKafka Connect 設定 (コネクターではない)。標準の Apache Kafka 設定が提供されることがありますが、AMQ Streams によって直接管理されないプロパティーに制限されます。
    8
    ここで示す環境変数や、ボリュームを使用した Kafka コネクターの外部設定
    9
    サポートされているリソース(現在は cpumemory)の予約と、消費可能な最大リソースを指定するための制限を要求します。
    10
    指定された Kafka loggers and log levels が ConfigMap を介して直接的に (inline) または間接的に (external) に追加されます。カスタム ConfigMap は、log4j.properties または log4j2.properties キー下に配置する必要があります。Kafka Connect log4j.rootLogger ロガーでは、ログレベルを INFO、ERROR、WARN、TRACE、DEBUG、FATAL または OFF に設定できます。
    11
    コンテナーを再起動するタイミング (liveness) およびコンテナーがトラフィックを許可できるタイミング (readiness) を把握するためのヘルスチェック
    12
    Prometheus メトリクス。この例では、Prometheus JMX エクスポーターの設定で有効になっています。metrics: {} を使用すると追加設定なしでメトリクスを有効にすることができます。
    13
    Kafka Connect を実行している仮想マシン (VM) のパフォーマンスを最適化するための JVM 設定オプション
    14
    高度なオプション:特別な場合のみ 推奨される コンテナーイメージの設定。
    15
    テンプレートのカスタマイズ。ここでは、Pod は非アフィニティーでスケジュールされるため、Pod は同じホスト名のノードではスケジュールされません。
    16
  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply -f KAFKA-CONNECT-CONFIG-FILE
  3. Kafka Connect の承認が有効である場合、Kafka Connect ユーザーを設定し、Kafka Connect のコンシューマーグループおよびトピックへのアクセスを有効にします

2.2.2. 複数インスタンスの Kafka Connect 設定

Kafka Connect のインスタンスを複数実行している場合は、以下の config プロパティーのデフォルト設定を変更する必要があります。

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: KafkaConnect
metadata:
  name: my-connect
spec:
  # ...
  config:
    group.id: connect-cluster 1
    offset.storage.topic: connect-cluster-offsets 2
    config.storage.topic: connect-cluster-configs 3
    status.storage.topic: connect-cluster-status  4
    # ...
# ...
1
インスタンスが属する Kafka Connect クラスターグループ。
2
コネクターオフセットを保存する Kafka トピック。
3
コネクターおよびタスクステータスの設定を保存する Kafka トピック。
4
コネクターおよびタスクステータスの更新を保存する Kafka トピック。
注記

これら 3 つのトピックの値は、同じ group.id を持つすべての Kafka Connect インスタンスで同じする必要があります。

デフォルト設定を変更しないと、同じ Kafka クラスターに接続する各 Kafka Connect インスタンスは同じ値でデプロイされます。その結果、事実上はすべてのインスタンスが結合されてクラスターで実行され、同じトピックが使用されます。

複数の Kafka Connect クラスターが同じトピックの使用を試みると、Kafka Connect は想定どおりに動作せず、エラーが生成されます。

複数の Kafka Connect インスタンスを実行する場合は、インスタンスごとにこれらのプロパティーの値を変更してください。

2.2.3. Kafka Connect のユーザー承認の設定

この手順では、Kafka Connect のユーザーアクセスを承認する方法を説明します。

Kafka でいかなるタイプの承認が使用される場合、Kafka Connect ユーザーは Kafka Connect のコンシューマーグループおよび内部トピックへの読み書きアクセス権限が必要になります。

コンシューマーグループおよび内部トピックのプロパティーは AMQ Streams によって自動設定されますが、KafkaConnect または KafkaConnectS2I リソースの spec で明示的に指定することもできます。

KafkaConnect リソースの設定プロパティーの例

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: KafkaConnect
metadata:
  name: my-connect
spec:
  # ...
  config:
    group.id: my-connect-cluster 1
    offset.storage.topic: my-connect-cluster-offsets 2
    config.storage.topic: my-connect-cluster-configs 3
    status.storage.topic: my-connect-cluster-status 4
    # ...
  # ...

1
インスタンスが属する Kafka Connect クラスターグループ。
2
コネクターオフセットを保存する Kafka トピック。
3
コネクターおよびタスクステータスの設定を保存する Kafka トピック。
4
コネクターおよびタスクステータスの更新を保存する Kafka トピック。

この手順では、simple 承認の使用時にアクセス権限が付与される方法を説明します。

簡易承認では、Kafka AclAuthorizer プラグインによって処理される ACL ルールを使用し、適切なレベルのアクセス権限が提供されます。KafkaUserリソースに簡易認証を使用するように設定する方法については、AclRuleスキーマリファレンスを参照してください。

注記

複数のインスタンスを実行している場合、コンシューマーグループとトピックのデフォルト値は異なります。

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。

手順

  1. KafkaUser リソースの authorization プロパティーを編集し、アクセス権限をユーザーに付与します。

    以下の例では、literal の名前の値を使用して Kafka Connect トピックおよびコンシューマーグループにアクセス権限が設定されます。

    プロパティー名前

    offset.storage.topic

    connect-cluster-offsets

    status.storage.topic

    connect-cluster-status

    config.storage.topic

    connect-cluster-configs

    group

    connect-cluster

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: KafkaUser
    metadata:
      name: my-user
      labels:
        strimzi.io/cluster: my-cluster
    spec:
      # ...
      authorization:
        type: simple
        acls:
          # access to offset.storage.topic
          - resource:
              type: topic
              name: connect-cluster-offsets
              patternType: literal
            operation: Write
            host: "*"
          - resource:
              type: topic
              name: connect-cluster-offsets
              patternType: literal
            operation: Create
            host: "*"
          - resource:
              type: topic
              name: connect-cluster-offsets
              patternType: literal
            operation: Describe
            host: "*"
          - resource:
              type: topic
              name: connect-cluster-offsets
              patternType: literal
            operation: Read
            host: "*"
          # access to status.storage.topic
          - resource:
              type: topic
              name: connect-cluster-status
              patternType: literal
            operation: Write
            host: "*"
          - resource:
              type: topic
              name: connect-cluster-status
              patternType: literal
            operation: Create
            host: "*"
          - resource:
              type: topic
              name: connect-cluster-status
              patternType: literal
            operation: Describe
            host: "*"
          - resource:
              type: topic
              name: connect-cluster-status
              patternType: literal
            operation: Read
            host: "*"
          # access to config.storage.topic
          - resource:
              type: topic
              name: connect-cluster-configs
              patternType: literal
            operation: Write
            host: "*"
          - resource:
              type: topic
              name: connect-cluster-configs
              patternType: literal
            operation: Create
            host: "*"
          - resource:
              type: topic
              name: connect-cluster-configs
              patternType: literal
            operation: Describe
            host: "*"
          - resource:
              type: topic
              name: connect-cluster-configs
              patternType: literal
            operation: Read
            host: "*"
          # consumer group
          - resource:
              type: group
              name: connect-cluster
              patternType: literal
            operation: Read
            host: "*"
  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply -f KAFKA-USER-CONFIG-FILE

2.2.4. Kafka Connect クラスターリソースの一覧

以下のリソースは、OpenShift クラスターの Cluster Operator によって作成されます。

connect-cluster-name-connect
Kafka Connect ワーカーノード Pod の作成を担当するデプロイメント。
connect-cluster-name-connect-api
Kafka Connect クラスターを管理するために REST インターフェースを公開するサービス。
connect-cluster-name-config
Kafka Connect 補助設定が含まれ、Kafka ブローカー Pod によってボリュームとしてマウントされる ConfigMap。
connect-cluster-name-connect
Kafka Connect ワーカーノードに設定された Pod の Disruption Budget。

2.2.5. Kafka Connect (S2I) クラスターリソースの一覧

以下のリソースは、OpenShift クラスターの Cluster Operator によって作成されます。

connect-cluster-name-connect-source
新たにビルドされた Docker イメージのベースイメージとして使用される ImageStream。
connect-cluster-name-connect
あたらしい Kafka Connect Docker イメージのビルドを担当する BuildConfig。
connect-cluster-name-connect
新たにビルドされた Docker イメージがプッシュされる ImageStream。
connect-cluster-name-connect
Kafka Connect ワーカーノード Pod の作成を担当する DeploymentConfig。
connect-cluster-name-connect-api
Kafka Connect クラスターを管理するために REST インターフェースを公開するサービス。
connect-cluster-name-config
Kafka Connect 補助設定が含まれ、Kafka ブローカー Pod によってボリュームとしてマウントされる ConfigMap。
connect-cluster-name-connect
Kafka Connect ワーカーノードに設定された Pod の Disruption Budget。

2.2.6. 変更データキャプチャーのための Debezium との統合

Red Hat Debezium は分散型の変更データキャプチャー (change data capture) プラットフォームです。データベースの行レベルの変更をキャプチャーして、変更イベントレコードを作成し、Kafka トピックへレコードをストリーミングします。Debezium は Apache Kafka に構築されます。AMQ Streams で Debezium をデプロイおよび統合できます。AMQ Streams のデプロイ後に、Kafka Connect で Debezium をコネクター設定としてデプロイします。Debezium は変更イベントレコードを OpenShift 上の AMQ Streams に渡します。アプリケーションは 変更イベントストリーム を読み取りでき、変更イベントが発生した順にアクセスできます。

Debezium には、以下を含む複数の用途があります。

  • データレプリケーション。
  • キャッシュの更新およびインデックスの検索。
  • モノリシックアプリケーションの簡素化。
  • データ統合。
  • ストリーミングクエリーの有効化。

データベースの変更をキャプチャーするには、Debezium データベースコネクターで Kafka Connect をデプロイします。KafkaConnector リソースを設定し、コネクターインスタンスを定義します。

AMQ Streams で Debezium をデプロイするための詳細は、「製品ドキュメント」を参照してください。Debezium のドキュメントの 1 つ が『Getting Started with Debezium』で、このガイドはデータベース更新の変更イベントレコードの表示に必要なサービスおよびコネクターの設定方法を説明します。

2.3. Kafka MirrorMaker クラスターの設定

本章では、Kafka クラスター間でデータを複製するために AMQ Streams クラスターで Kafka MirrorMaker デプロイメントを設定する方法を説明します。

AMQ Streams では、MirrorMaker または MirrorMaker 2.0 を使用できます。MirrorMaker 2.0 は最新バージョンで、Kafka クラスター間でより効率的にデータをミラーリングする方法を提供します。

MirrorMaker を使用している場合は、KafkaMirrorMaker リソースを設定します。

以下の手順は、リソースの設定方法を示しています。

KafkaMirrorMaker リソースの完全なスキーマは、「KafkaMirrorMaker schema のスキーマ参照」に記載されています。

2.3.1. Kafka MirrorMaker の設定

KafkaMirrorMaker リソースのプロパティーを使用して、Kafka MirrorMaker デプロイメントを設定します。

TLS または SASL 認証を使用して、プロデューサーおよびコンシューマーのアクセス制御を設定できます。この手順では、コンシューマーおよびプロデューサー側で TLS による暗号化および認証を使用する設定を説明します。

前提条件

  • 以下を実行する方法については、『 OpenShift での AMQ Streams のデプロイおよびアップグレード』を参照してください。

  • ソースおよびターゲットの Kafka クラスターが使用できる必要があります。

手順

  1. KafkaMirrorMaker リソースの spec プロパティーを編集します。

    設定可能なプロパティーは以下の例のとおりです。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: KafkaMirrorMaker
    metadata:
      name: my-mirror-maker
    spec:
      replicas: 3 1
      consumer:
        bootstrapServers: my-source-cluster-kafka-bootstrap:9092 2
        groupId: "my-group" 3
        numStreams: 2 4
        offsetCommitInterval: 120000 5
        tls: 6
          trustedCertificates:
          - secretName: my-source-cluster-ca-cert
            certificate: ca.crt
        authentication: 7
          type: tls
          certificateAndKey:
            secretName: my-source-secret
            certificate: public.crt
            key: private.key
        config: 8
          max.poll.records: 100
          receive.buffer.bytes: 32768
          ssl.cipher.suites: "TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384" 9
          ssl.enabled.protocols: "TLSv1.2"
          ssl.protocol: "TLSv1.2"
          ssl.endpoint.identification.algorithm: HTTPS 10
      producer:
        bootstrapServers: my-target-cluster-kafka-bootstrap:9092
        abortOnSendFailure: false 11
        tls:
          trustedCertificates:
          - secretName: my-target-cluster-ca-cert
            certificate: ca.crt
        authentication:
          type: tls
          certificateAndKey:
            secretName: my-target-secret
            certificate: public.crt
            key: private.key
        config:
          compression.type: gzip
          batch.size: 8192
          ssl.cipher.suites: "TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384" 12
          ssl.enabled.protocols: "TLSv1.2"
          ssl.protocol: "TLSv1.2"
          ssl.endpoint.identification.algorithm: HTTPS 13
      whitelist: "my-topic|other-topic" 14
      resources: 15
        requests:
          cpu: "1"
          memory: 2Gi
        limits:
          cpu: "2"
          memory: 2Gi
      logging: 16
        type: inline
        loggers:
          mirrormaker.root.logger: "INFO"
      readinessProbe: 17
        initialDelaySeconds: 15
        timeoutSeconds: 5
      livenessProbe:
        initialDelaySeconds: 15
        timeoutSeconds: 5
      metrics: 18
        lowercaseOutputName: true
        rules:
          - pattern: "kafka.server<type=(.+), name=(.+)PerSec\\w*><>Count"
            name: "kafka_server_$1_$2_total"
          - pattern: "kafka.server<type=(.+), name=(.+)PerSec\\w*,
            topic=(.+)><>Count"
            name: "kafka_server_$1_$2_total"
            labels:
              topic: "$3"
      jvmOptions: 19
        "-Xmx": "1g"
        "-Xms": "1g"
      image: my-org/my-image:latest 20
      template: 21
        pod:
          affinity:
            podAntiAffinity:
              requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
                - labelSelector:
                    matchExpressions:
                      - key: application
                        operator: In
                        values:
                          - postgresql
                          - mongodb
                  topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
        connectContainer: 22
          env:
            - name: JAEGER_SERVICE_NAME
              value: my-jaeger-service
            - name: JAEGER_AGENT_HOST
              value: jaeger-agent-name
            - name: JAEGER_AGENT_PORT
              value: "6831"
      tracing: 23
        type: jaeger
    1
    2
    コンシューマーおよびプロデューサーのブートストラップサーバー
    3
    4
    5
    6
    コンシューマーまたはプロデューサーの TLS 証明書が X.509 形式で保存される、キー名のある TLS による暗号化。複数の証明書が同じシークレットに保存されている場合は、複数回リストできます。
    7
    OAuth ベアラートークン、SASL ベースの SCRAM-SHA-512 または PLAIN メカニズムを使用し、ここで示された TLS メカニズム を使用する、コンシューマーおよびプロデューサーの認証。
    8
    コンシューマー および プロデューサー の Kafka 設定オプション。
    9
    TLS バージョンの特定の 暗号スイート と実行される外部リスナーの SSL プロパティー
    10
    HTTPS に設定することで、ホスト名の検証が有効になります。空の文字列を指定すると検証が無効になります。
    11
    abortOnSendFailure プロパティが true に設定されている場合、メッセージの送信に失敗した後、Kafka MirrorMaker は終了し、コンテナは再起動します。
    12
    TLS バージョンの特定の 暗号スイート と実行される外部リスナーの SSL プロパティー
    13
    HTTPS に設定することで、ホスト名の検証が有効になります。空の文字列を指定すると検証が無効になります。
    14
    ソースからターゲット Kafka クラスターにミラーリングされたトピックの 許可リスト
    15
    サポートされているリソース(現在は cpumemory)の予約と、消費可能な最大リソースを指定するための制限を要求します。
    16
    指定された loggers and log levels が ConfigMap を介して直接的に (inline) または間接的に (external) に追加されます。カスタム ConfigMap は、log4j.properties または log4j2.properties キー下に配置する必要があります。MirrorMaker には mirrormaker.root.logger と呼ばれる単一のロガーがあります。ログレベルは INFO、ERROR、WARN、TRACE、DEBUG、FATAL、または OFF に設定できます。
    17
    コンテナーを再起動するタイミング (liveness) およびコンテナーがトラフィックを許可できるタイミング (readiness) を把握するためのヘルスチェック
    18
    Prometheus メトリクス。この例では、Prometheus JMX エクスポーターの設定で有効になっています。metrics: {} を使用すると追加設定なしでメトリクスを有効にすることができます。
    19
    Kafka MirrorMaker を実行している仮想マシン (VM) のパフォーマンスを最適化するための JVM 設定オプション
    20
    高度なオプション:特別な場合のみ 推奨される コンテナーイメージの設定。
    21
    テンプレートのカスタマイズ。ここでは、Pod は非アフィニティーでスケジュールされるため、Pod は同じホスト名のノードではスケジュールされません。
    22
    23
    警告

    abortOnSendFailure プロパティーが false に設定されると、プロデューサーはトピックの次のメッセージを送信しようとします。失敗したメッセージは再送されないため、元のメッセージが失われる可能性があります。

  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply -f <your-file>

2.3.2. Kafka MirrorMaker クラスターリソースの一覧

以下のリソースは、OpenShift クラスターの Cluster Operator によって作成されます。

<mirror-maker-name>-mirror-maker
Kafka MirrorMaker Pod の作成を担当するデプロイメント。
<mirror-maker-name>-config
Kafka MirrorMaker の補助設定が含まれ、Kafka ブローカー Pod によってボリュームとしてマウントされる ConfigMap。
<mirror-maker-name>-mirror-maker
Kafka MirrorMaker ワーカーノードに設定された Pod の Disruption Budget。

2.4. Kafka MirrorMaker 2.0 クラスターの設定

ここでは、AMQ Streams クラスターで Kafka MirrorMaker 2.0 デプロイメントを設定する方法を説明します。

MirrorMaker 2.0 は、データセンター内またはデータセンター全体の 2 台以上の Kafka クラスター間でデータを複製するために使用されます。

クラスター全体のデータレプリケーションでは、以下が必要な状況がサポートされます。

  • システム障害時のデータの復旧
  • 分析用のデータの集計
  • 特定のクラスターへのデータアクセスの制限
  • レイテンシーを改善するための特定場所でのデータのプロビジョニング

MirrorMaker 2.0 を使用している場合は、KafkaMirrorMaker2 リソースを設定します。

MirrorMaker 2.0 では、クラスターの間でデータを複製する全く新しい方法が導入されました。

その結果、リソースの設定は MirrorMaker の以前のバージョンとは異なります。MirrorMaker 2.0 の使用を選択した場合、現在、レガシーサポートがないため、リソースを手作業で新しい形式に変換する必要があります。

MirrorMaker 2.0 によってデータが複製される方法は、以下に説明されています。

以下の手順では、MirrorMaker 2.0 に対してリソースが設定される方法について取り上げます。

KafkaMirrorMaker2 リソースの完全なスキーマは、「KafkaMirrorMaker2 のスキーマ参照」 に記載されています。

2.4.1. MirrorMaker 2.0 のデータレプリケーション

MirrorMaker 2.0 はソースの Kafka クラスターからメッセージを消費して、ターゲットの Kafka クラスターに書き込みます。

MirrorMaker 2.0 は以下を使用します。

  • ソースクラスターからデータを消費するソースクラスターの設定。
  • データをターゲットクラスターに出力するターゲットクラスターの設定。

MirrorMaker 2.0 は Kafka Connect フレームワークをベースとし、コネクターによってクラスター間のデータ転送が管理されます。MirrorMaker 2.0 の MirrorSourceConnector は、ソースクラスターからターゲットクラスターにトピックを複製します。

あるクラスターから別のクラスターにデータを ミラーリング するプロセスは非同期です。推奨されるパターンは、ソース Kafka クラスターとともにローカルでメッセージが作成され、ターゲットの Kafka クラスターの近くでリモートで消費されることです。

MirrorMaker 2.0 は、複数のソースクラスターで使用できます。

図2.1 2 つのクラスターにおけるレプリケーション

MirrorMaker 2.0 のレプリケーション

2.4.2. クラスターの設定

active/passive または active/active クラスター設定で MirrorMaker 2.0 を使用できます。

  • active/active 設定では、両方のクラスターがアクティブで、同じデータを同時に提供します。これは、地理的に異なる場所で同じデータをローカルで利用可能にする場合に便利です。
  • active/passive 設定では、アクティブなクラスターからのデータはパッシブなクラスターで複製され、たとえば、システム障害時のデータ復旧などでスタンバイ状態を維持します。

プロデューサーとコンシューマーがアクティブなクラスターのみに接続することを前提とします。

MirrorMaker 2.0 クラスターは、ターゲットの宛先ごとに必要です。

2.4.2.1. 双方向レプリケーション (active/active)

MirrorMaker 2.0 アーキテクチャーでは、active/active クラスター設定で双方向レプリケーションがサポートされます。

各クラスターは、 source および remote トピックの概念を使用して、別のクラスターのデータを複製します。同じトピックが各クラスターに保存されるため、リモートトピックの名前がソースクラスターを表すように自動的に MirrorMaker 2.0 によって変更されます。元のクラスターの名前の先頭には、トピックの名前が追加されます。

図2.2 トピック名の変更

MirrorMaker 2.0 双方向アーキテクチャー

ソースクラスターにフラグを付けると、トピックはそのクラスターに複製されません。

remote トピックを介したレプリケーションの概念は、データの集約が必要なアーキテクチャーの設定に役立ちます。コンシューマーは、同じクラスター内でソースおよびリモートトピックにサブスクライブできます。これに個別の集約クラスターは必要ありません。

2.4.2.2. 一方向レプリケーション (active/passive)

MirrorMaker 2.0 アーキテクチャーでは、active/passive クラスター設定でー方向レプリケーションがサポートされます。

active/passiveのクラスター設定を使用してバックアップを作成したり、データを別のクラスターに移行したりできます。この場合、リモートトピックの名前を自動的に変更したくないことがあります。

名前が、IdentityReplicationPolicyKafkaMirrorMaker2 リソースのソースコネクター設定に追加することで、名前の自動変更をオーバーライドできます。この設定が適用されると、トピックには元の名前が保持されます。

2.4.2.3. トピック設定の同期

トピック設定は、ソースクラスターとターゲットクラスター間で自動的に同期化されます。設定プロパティーを同期化することで、リバランスの必要性が軽減されます。

2.4.2.4. データの整合性

MirrorMaker 2.0 は、ソーストピックを監視し、設定変更をリモートトピックに伝播して、不足しているパーティションを確認および作成します。MirrorMaker 2.0 のみがリモートトピックに書き込みできます。

2.4.2.5. オフセットの追跡

MirrorMaker 2.0 では、内部トピックを使用してコンシューマーグループのオフセットを追跡します。

  • オフセット同期 トピックは、複製されたトピックパーティションのソースおよびターゲットオフセットをレコードメタデータからマッピングします。
  • チェックポイント トピックは、各コンシューマーグループの複製されたトピックパーティションのソースおよびターゲットクラスターで最後にコミットされたオフセットをマッピングします。

チェックポイント トピックのオフセットは、設定によって事前定義された間隔で追跡されます。両方のトピックは、フェイルオーバー時に正しいオフセットの位置からレプリケーションの完全復元を可能にします。

MirrorMaker 2.0 は、MirrorCheckpointConnector を使用して、オフセット追跡の チェックポイントを生成します。

2.4.2.6. 接続性チェック

ハートビート 内部トピックによって、クラスター間の接続性が確認されます。

ハートビート トピックは、ソースクラスターから複製されます。

ターゲットクラスターは、トピックを使用して以下を確認します。

  • クラスター間の接続を管理するコネクターが稼働している。
  • ソースクラスターが利用可能である。

MirrorMaker 2.0 は MirrorHeartbeatConnector を使用して、これらのチェックを実行する ハートビート を生成します。

2.4.3. ACL ルールの同期

User Operator を使用して いない 場合は、ACL でリモートトピックにアクセスできます。

User Operator なしで if AclAuthorizer が使用されている場合、ブローカーへのアクセスを管理する ACL ルールはリモートトピックにも適用されます。ソーストピックを読み取りできるユーザーは、そのリモートトピックを読み取りできます。

注記

OAuth 2.0 での承認は、このようなリモートトピックへのアクセスをサポートしません。

2.4.4. MirrorMaker 2.0 を使用した Kafka クラスター間でのデータの同期

MirrorMaker 2.0 を使用して、設定を介して Kafka クラスター間のデータを同期します。

設定では以下を指定する必要があります。

  • 各 Kafka クラスター
  • TLS 認証を含む各クラスターの接続情報
  • レプリケーションのフローおよび方向

    • クラスター対クラスター
    • トピック対トピック

KafkaMirrorMaker2 リソースのプロパティーを使用して、Kafka MirrorMaker 2.0 のデプロイメントを設定します。

注記

従来のバージョンの MirrorMaker は継続してサポートされます。従来のバージョンに設定したリソースを使用する場合は、MirrorMaker 2.0 でサポートされる形式に更新する必要があります。

MirrorMaker 2.0 によって、レプリケーション係数などのプロパティーのデフォルト設定値が提供されます。デフォルトに変更がない最小設定の例は以下のようになります。

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1alpha1
kind: KafkaMirrorMaker2
metadata:
  name: my-mirror-maker2
spec:
  version: 2.6.0
  connectCluster: "my-cluster-target"
  clusters:
  - alias: "my-cluster-source"
    bootstrapServers: my-cluster-source-kafka-bootstrap:9092
  - alias: "my-cluster-target"
    bootstrapServers: my-cluster-target-kafka-bootstrap:9092
  mirrors:
  - sourceCluster: "my-cluster-source"
    targetCluster: "my-cluster-target"
    sourceConnector: {}

TLS または SASL 認証を使用して、ソースおよびターゲットクラスターのアクセス制御を設定できます。この手順では、ソースおよびターゲットクラスターに対して TLS による暗号化および認証を使用する設定を説明します。

前提条件

  • 以下を実行する方法については、『 OpenShift での AMQ Streams のデプロイおよびアップグレード』を参照してください。

  • ソースおよびターゲットの Kafka クラスターが使用できる必要があります。

手順

  1. KafkaMirrorMaker2 リソースの spec プロパティーを編集します。

    設定可能なプロパティーは以下の例のとおりです。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1alpha1
    kind: KafkaMirrorMaker2
    metadata:
      name: my-mirror-maker2
    spec:
      version: 2.6.0 1
      replicas: 3 2
      connectCluster: "my-cluster-target" 3
      clusters: 4
      - alias: "my-cluster-source" 5
        authentication: 6
          certificateAndKey:
            certificate: source.crt
            key: source.key
            secretName: my-user-source
          type: tls
        bootstrapServers: my-cluster-source-kafka-bootstrap:9092 7
        tls: 8
          trustedCertificates:
          - certificate: ca.crt
            secretName: my-cluster-source-cluster-ca-cert
      - alias: "my-cluster-target" 9
        authentication: 10
          certificateAndKey:
            certificate: target.crt
            key: target.key
            secretName: my-user-target
          type: tls
        bootstrapServers: my-cluster-target-kafka-bootstrap:9092 11
        config: 12
          config.storage.replication.factor: 1
          offset.storage.replication.factor: 1
          status.storage.replication.factor: 1
          ssl.cipher.suites: "TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384" 13
          ssl.enabled.protocols: "TLSv1.2"
          ssl.protocol: "TLSv1.2"
          ssl.endpoint.identification.algorithm: HTTPS 14
        tls: 15
          trustedCertificates:
          - certificate: ca.crt
            secretName: my-cluster-target-cluster-ca-cert
      mirrors: 16
      - sourceCluster: "my-cluster-source" 17
        targetCluster: "my-cluster-target" 18
        sourceConnector: 19
          config:
            replication.factor: 1 20
            offset-syncs.topic.replication.factor: 1 21
            sync.topic.acls.enabled: "false" 22
            replication.policy.separator: "" 23
            replication.policy.class: "io.strimzi.kafka.connect.mirror.IdentityReplicationPolicy" 24
        heartbeatConnector: 25
          config:
            heartbeats.topic.replication.factor: 1 26
        checkpointConnector: 27
          config:
            checkpoints.topic.replication.factor: 1 28
        topicsPattern: ".*" 29
        groupsPattern: "group1|group2|group3" 30
      resources: 31
        requests:
          cpu: "1"
          memory: 2Gi
        limits:
          cpu: "2"
          memory: 2Gi
      logging: 32
        type: inline
        loggers:
          connect.root.logger.level: "INFO"
      readinessProbe: 33
        initialDelaySeconds: 15
        timeoutSeconds: 5
      livenessProbe:
        initialDelaySeconds: 15
        timeoutSeconds: 5
      jvmOptions: 34
        "-Xmx": "1g"
        "-Xms": "1g"
      image: my-org/my-image:latest 35
      template: 36
        pod:
          affinity:
            podAntiAffinity:
              requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
                - labelSelector:
                    matchExpressions:
                      - key: application
                        operator: In
                        values:
                          - postgresql
                          - mongodb
                  topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
        connectContainer: 37
          env:
            - name: JAEGER_SERVICE_NAME
              value: my-jaeger-service
            - name: JAEGER_AGENT_HOST
              value: jaeger-agent-name
            - name: JAEGER_AGENT_PORT
              value: "6831"
      tracing:
        type: jaeger 38
      externalConfiguration: 39
        env:
          - name: AWS_ACCESS_KEY_ID
            valueFrom:
              secretKeyRef:
                name: aws-creds
                key: awsAccessKey
          - name: AWS_SECRET_ACCESS_KEY
            valueFrom:
              secretKeyRef:
                name: aws-creds
                key: awsSecretAccessKey
    1
    Kafka Connect の バージョン
    2
    3
    Kafka Connect の クラスターエイリアス
    4
    同期される Kafka クラスターの 指定
    5
    ソースの Kafka クラスターの クラスターエイリアス
    6
    OAuth ベアラートークン、SASL ベースの SCRAM-SHA-512 または PLAIN メカニズムを使用し、ここで示された TLS メカニズム を使用する、ソースクラスターの認証。
    7
    ソース Kafka クラスターに接続するための ブートストラップサーバー
    8
    ソース Kafka クラスターの TLS 証明書が X.509 形式で保存されるキー名のある TLS による暗号化。複数の証明書が同じシークレットに保存されている場合は、複数回リストできます。
    9
    ターゲット Kafka クラスターの クラスターエイリアス
    10
    ターゲット Kafka クラスターの認証は、ソース Kafka クラスターと同様に設定されます。
    11
    ターゲット Kafka クラスターに接続するための ブートストラップサーバー
    12
    Kafka Connect の設定。標準の Apache Kafka 設定が提供されることがありますが、AMQ Streams によって直接管理されないプロパティーに限定されます。
    13
    TLS バージョンの特定の 暗号スイート と実行される外部リスナーの SSL プロパティー
    14
    HTTPS に設定することで、ホスト名の検証が有効になります。空の文字列を指定すると検証が無効になります。
    15
    ターゲット Kafka クラスターの TLS による暗号化は、ソース Kafka クラスターと同様に設定されます。
    16
    17
    MirrorMaker 2.0 コネクターによって使用されるソースクラスターの クラスターエイリアス
    18
    MirrorMaker 2.0 コネクターによって使用されるターゲットクラスターの クラスターエイリアス
    19
    リモートトピックを作成する MirrorSourceConnectorの設定。デフォルトの設定オプションは config によって上書きされます。
    20
    ターゲットクラスターで作成されるミラーリングされたトピックのレプリケーション係数。
    21
    ソースおよびターゲットクラスターのオフセットをマップする MirrorSourceConnector offset-syncs 内部トピックのレプリケーション係数。
    22
    ACL ルールの同期 が有効になっていると、同期されたトピックに ACL が適用されます。デフォルトは true です。
    23
    リモートトピック名の変更に使用する区切り文字を定義します。
    24
    リモートトピック名の自動変更をオーバーライドするポリシーを追加します。その名前の前にソースクラスターの名前を追加する代わりに、トピックが元の名前を保持します。このオプションの設定は、active/passive バックアップおよびデータ移行に役立ちます。
    25
    接続チェックを実行する MirrorHeartbeatConnector の設定。デフォルトの設定オプションは config によって上書きされます。
    26
    ターゲットクラスターで作成されたハートビートトピックのレプリケーション係数。
    27
    オフセットを追跡する MirrorCheckpointConnectorの設定。デフォルトの設定オプションは config によって上書きされます。
    28
    ターゲットクラスターで作成されたチェックポイントトピックのレプリケーション係数。
    29
    正規表現パターンとして定義されたソースクラスターからのトピックレプリケーション。ここで、すべてのトピックを要求します。
    30
    正規表現パターンとして定義されたソースクラスターからのコンシューマーグループレプリケーション。ここで、3 つのコンシューマーグループを名前で要求します。コンマ区切りリストを使用できます。
    31
    サポートされているリソース(現在は cpumemory)の予約と、消費可能な最大リソースを指定するための制限を要求します。
    32
    指定された Kafka loggers and log levels が ConfigMap を介して直接的に (inline) または間接的に (external) に追加されます。カスタム ConfigMap は、log4j.properties または log4j2.properties キー下に配置する必要があります。Kafka Connect log4j.rootLogger ロガーでは、ログレベルを INFO、ERROR、WARN、TRACE、DEBUG、FATAL または OFF に設定できます。
    33
    コンテナーを再起動するタイミング (liveness) およびコンテナーがトラフィックを許可できるタイミング (readiness) を把握するためのヘルスチェック
    34
    Kafka MirrorMaker を実行している仮想マシン (VM) のパフォーマンスを最適化するための JVM 設定オプション
    35
    高度なオプション:特別な場合のみ 推奨される コンテナーイメージの設定。
    36
    テンプレートのカスタマイズ。ここでは、Pod は非アフィニティーでスケジュールされるため、Pod は同じホスト名のノードではスケジュールされません。
    37
    38
    39
    環境変数として Kafka MirrorMaker にマウントされた OpenShift Secret の外部設定
  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply -f <your-file>

2.5. Kafka Bridge クラスターの設定

ここでは、AMQ Streams クラスターで Kafka Bridge デプロイメントを設定する方法を説明します。

Kafka Bridge では、HTTP ベースのクライアントと Kafka クラスターを統合するための API が提供されます。

Kafka Bridge を使用している場合は、KafkaBridge リソースを設定します。

KafkaBridge リソースの完全なスキーマは KafkaBridge スキーマ参照」 に記載されています。

2.5.1. Kafka Bridge の設定

Kafka Bridge を使用した Kafka クラスターへの HTTP ベースのリクエスト

KafkaBridge リソースのプロパティーを使用して、Kafka Bridge デプロイメントを設定します。

クライアントのコンシューマーリクエストが異なる Kafka Bridge インスタンスによって処理された場合に発生する問題を防ぐには、アドレスベースのルーティングを利用して、要求が適切な Kafka Bridge インスタンスにルーティングされるようにする必要があります。また、独立した各 Kafka Bridge インスタンスにレプリカが必要です。Kafka Bridge インスタンスには、別のインスタンスと共有されない独自の状態があります。

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。

以下を実行する方法については、『 OpenShift での AMQ Streams のデプロイおよびアップグレード』を参照してください。

手順

  1. KafkaBridge リソースの spec プロパティーを編集します。

    設定可能なプロパティーは以下の例のとおりです。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1alpha1
    kind: KafkaBridge
    metadata:
      name: my-bridge
    spec:
      replicas: 3 1
      bootstrapServers: my-cluster-kafka-bootstrap:9092 2
      tls: 3
        trustedCertificates:
          - secretName: my-cluster-cluster-cert
            certificate: ca.crt
          - secretName: my-cluster-cluster-cert
            certificate: ca2.crt
      authentication: 4
        type: tls
        certificateAndKey:
          secretName: my-secret
          certificate: public.crt
          key: private.key
      http: 5
        port: 8080
        cors: 6
          allowedOrigins: "https://strimzi.io"
          allowedMethods: "GET,POST,PUT,DELETE,OPTIONS,PATCH"
      consumer: 7
        config:
          auto.offset.reset: earliest
      producer: 8
        config:
          delivery.timeout.ms: 300000
      resources: 9
        requests:
          cpu: "1"
          memory: 2Gi
        limits:
          cpu: "2"
          memory: 2Gi
      logging: 10
        type: inline
        loggers:
          logger.bridge.level: "INFO"
          # enabling DEBUG just for send operation
          logger.send.name: "http.openapi.operation.send"
          logger.send.level: "DEBUG"
      jvmOptions: 11
        "-Xmx": "1g"
        "-Xms": "1g"
      readinessProbe: 12
        initialDelaySeconds: 15
        timeoutSeconds: 5
      livenessProbe:
        initialDelaySeconds: 15
        timeoutSeconds: 5
      image: my-org/my-image:latest 13
      template: 14
        pod:
          affinity:
            podAntiAffinity:
              requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
                - labelSelector:
                    matchExpressions:
                      - key: application
                        operator: In
                        values:
                          - postgresql
                          - mongodb
                  topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
        bridgeContainer: 15
          env:
            - name: JAEGER_SERVICE_NAME
              value: my-jaeger-service
            - name: JAEGER_AGENT_HOST
              value: jaeger-agent-name
            - name: JAEGER_AGENT_PORT
              value: "6831"
    1
    2
    ターゲット Kafka クラスターに接続するための ブートストラップサーバー
    3
    ソース Kafka クラスターの TLS 証明書が X.509 形式で保存されるキー名のある TLS による暗号化。複数の証明書が同じシークレットに保存されている場合は、複数回リストできます。
    4
    OAuth ベアラートークン、SASL ベースの SCRAM-SHA-512 または PLAIN メカニズムを使用し、ここで示された TLS メカニズム を使用する、Kafka Bridge クラスターの認証。デフォルトでは、Kafka Bridge は認証なしで Kafka ブローカーに接続します。
    5
    Kafka ブローカーへの HTTP アクセス
    6
    選択されたリソースおよびアクセスメソッドを指定する CORS アクセス。リクエストの追加の HTTP ヘッダーには Kafka クラスターへのアクセスが許可されるオリジンが記述されています
    7
    コンシューマー設定 オプション。
    8
    プロデューサー設定 オプション。
    9
    サポートされているリソース(現在は cpumemory)の予約と、消費可能な最大リソースを指定するための制限を要求します。
    10
    指定された Kafka Bridge loggers and log levels が ConfigMap を介して直接的に (inline) または間接的に (external) に追加されます。カスタム ConfigMap は、log4j.properties または log4j2.properties キー下に配置する必要があります。Kafka Bridge ロガーでは、ログレベルを INFO、ERROR、WARN、TRACE、DEBUG、FATAL または OFF に設定できます。
    11
    Kafka Bridge を実行している仮想マシン (VM) のパフォーマンスを最適化するための JVM 設定オプション
    12
    コンテナーを再起動するタイミング (liveness) およびコンテナーがトラフィックを許可できるタイミング (readiness) を把握するためのヘルスチェック
    13
    高度なオプション:特別な場合のみ 推奨される コンテナーイメージの設定。
    14
    テンプレートのカスタマイズ。ここでは、Pod は非アフィニティーでスケジュールされるため、Pod は同じホスト名のノードではスケジュールされません。
    15
  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply -f KAFKA-BRIDGE-CONFIG-FILE

2.5.2. Kafka Bridge クラスターリソースのリスト

以下のリソースは、OpenShift クラスターの Cluster Operator によって作成されます。

bridge-cluster-name-bridge
Kafka Bridge ワーカーノード Pod の作成を担当するデプロイメント。
bridge-cluster-name-bridge-service
Kafka Bridge クラスターの REST インターフェースを公開するサービス。
bridge-cluster-name-bridge-config
Kafka Bridge の補助設定が含まれ、Kafka ブローカー Pod によってボリュームとしてマウントされる ConfigMap。
bridge-cluster-name-bridge
Kafka Bridge ワーカーノードに設定された Pod の Disruption Budget。

2.6. OpenShift リソースのカスタマイズ

AMQ Streamsは、DeploymentsStatefulSetsPodsService などの複数の OpenShift リソースを作成し、AMQ Streamsのオペレータが管理します。特定の OpenShift リソースの管理を担当する operator のみがそのリソースを変更できます。operator によって管理される OpenShift リソースを手動で変更しようとすると、operator はその変更を元に戻します。

しかし、operator が管理する OpenShift リソースの変更は、以下のような特定のタスクを実行する場合に役立ちます。

  • Pod が Istio またはその他のサービスによって処理される方法を制御するカスタムラベルまたはアノテーションの追加
  • Loadbalancer-type サービスがクラスターによって作成される方法の管理

このような変更は、AMQ Streams カスタムリソースの template プロパティーを使用して追加します。template プロパティーは以下のリソースでサポートされます。API リファレンスは、カスタマイズ可能フィールドに関する詳細を提供します。

Kafka.spec.kafka
KafkaClusterTemplate スキーマ参照」 を参照
Kafka.spec.zookeeper
ZookeeperClusterTemplate スキーマ参照」 を参照
Kafka.spec.entityOperator
EntityOperatorTemplate スキーマ参照」 を参照してください。
Kafka.spec.kafkaExporter
KafkaExporterTemplate スキーマ参照」 を参照
Kafka.spec.cruiseControl
CruiseControlTemplate スキーマ参照」 を参照してください。
KafkaConnect.spec
KafkaConnectTemplate スキーマ参照」 を参照してください。
KafkaConnectS2I.spec
KafkaConnectTemplate スキーマ参照」 を参照してください。
KafkaMirrorMaker.spec
KafkaMirrorMakerTemplate スキーマ参照」 を参照
KafkaMirrorMaker2.spec
KafkaConnectTemplate スキーマ参照」 を参照
KafkaBridge.spec
KafkaBridgeTemplate スキーマ参照」 を参照
KafkaUser.spec
KafkaUserTemplate スキーマ参照」 を参照

以下の例では、template プロパティーを使用して Kafka ブローカーの StatefulSet のラベルを変更します。

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
metadata:
  name: my-cluster
  labels:
    app: my-cluster
spec:
  kafka:
    # ...
    template:
      statefulset:
        metadata:
          labels:
            mylabel: myvalue
    # ...

2.6.1. イメージプルポリシーのカスタマイズ

AMQ Streams では、Cluster Operator によってデプロイされたすべての Pod のコンテナーのイメージプルポリシーをカスタマイズできます。イメージプルポリシーは、Cluster Operator デプロイメントの環境変数 STRIMZI_IMAGE_PULL_POLICY を使用して設定されます。STRIMZI_IMAGE_PULL_POLICY 環境変数に設定できる値は 3 つあります。

Always
Pod が起動または再起動されるたびにコンテナーイメージがレジストリーからプルされます。
IfNotPresent
以前プルされたことのないコンテナーイメージのみがレジストリーからプルされます。
Never
コンテナーイメージはレジストリーからプルされることはありません。

現在、イメージプルポリシーはすべての Kafka、Kafka Connect、および Kafka MirrorMaker クラスターに対してのみ 1 度にカスタマイズできます。ポリシーを変更すると、すべての Kafka、Kafka Connect、および Kafka MirrorMaker クラスターのローリングアップデートが実行されます。

その他のリソース

  • Cluster Operator の設定に関する詳細は、「Cluster Operator の使用」 を参照してください。
  • イメージプルポリシーに関する詳細は、「Disruptions」を参照してください。

2.7. 外部ロギング

リソースのロギングレベルを設定する場合、リソース YAML の spec.logging プロパティーで直接 インライン で指定できます。

spec:
  # ...
  logging:
    type: inline
    loggers:
      kafka.root.logger.level: "INFO"

または external ロギングを指定することもできます。

spec:
  # ...
  logging:
    type: external
    name: customConfigMap

外部ロギングでは、ロギングプロパティーは ConfigMap に定義されます。ConfigMap の名前は spec.logging.name プロパティーで参照されます。

ConfigMap を使用する利点は、ロギングプロパティーが 1 カ所で維持され、複数のリソースにアクセスできることです。

2.7.1. ロギングの ConfigMap の作成

ConfigMap を使用してロギングプロパティーを定義するには、ConfigMap を作成してから、リソースの spec にあるロギング定義の一部としてそれを参照します。

ConfigMap には適切なロギング設定が含まれる必要があります。

  • Kafka コンポーネント、ZooKeeper、および Kafka Bridge の log4j.properties
  • Topic Operator および User Operator の log4j2.properties

設定はこれらのプロパティーの配下に配置する必要があります。

ここでは、ConfigMap によって Kafka リソースのルートロガーが定義される方法を実証します。

手順

  1. ConfigMap を作成します。

    ConfigMap を YAML ファイルとして作成するか、コマンドラインで oc を使用してプロパティーファイルから Config Map を作成します。

    Kafka のルートロガー定義が含まれる ConfigMap の例:

    kind: ConfigMap
    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    metadata:
      name: logging-configmap
    data:
      log4j.properties:
        kafka.root.logger.level="INFO"

    プロパティーファイルを使用してコマンドラインから作成します。

    oc create configmap logging-configmap --from-file=log4j.properties

    プロパティーファイルではロギング設定が定義されます。

    # Define the logger
    kafka.root.logger.level="INFO"
    # ...
  2. logging.name を ConfigMap の名前に設定し、リソースの specexternal ロギングを定義します。

    spec:
      # ...
      logging:
        type: external
        name: logging-configmap
  3. リソースを作成または更新します。

    oc apply -f kafka.yaml

第3章 外部リスナーの設定

外部リスナーを使用して AMQ Streams の Kafka クラスターを OpenShift 環境外のクライアントに公開します。

外部リスナー設定で Kafka を公開するため type を指定します。

  • nodeportNodePort タイプの Services を使用します。
  • loadbalancer が使用する LoadbalancerServices
  • ingress はKubernetes IngressNGINX Ingress Controller for Kubernetes を使用しています。
  • route は、OpenShift Routes と HAProxy ルーターを使用します。

リスナーの設定の詳細については、GenericKafkaListener スキーマリファレンスを参照してください。

注記

route は OpenShift でのみサポートされます。

3.1. ノードポートを使用した Kafka へのアクセス

この手順では、ノードポートを使用して外部クライアントから AMQ Streams Kafka クラスターにアクセスする方法について説明します。

ブローカーに接続するには、Kafka bootstrap アドレスのホスト名とポート番号、および認証に使用される証明書が必要です。

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。

手順

  1. 外部リスナーを nodeport タイプに設定して Kafka リソースを設定します。

    以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    spec:
      kafka:
        # ...
        listeners:
          - name: external
            port: 9094
            type: nodeport
            tls: true
            authentication:
              type: tls
            # ...
        # ...
      zookeeper:
        # ...
  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply -f KAFKA-CONFIG-FILE

    NodePort タイプのサービスは、各 Kafka ブローカーと、外部のブートストラップサービスのために作成されます。ブートストラップサービスは外部トラフィックを Kafka ブローカーにルーティングします。接続に使用されるノードアドレスは、Kafka カスタムリソースの status に伝搬されます。

    kafka ブローカーの ID を検証するためのクラスター CA 証明書も、Kafka リソースと同じ名前で作成されます。

  3. Kafka リソースのステータスから、Kafka クラスタにアクセスする際に使用するブートストラップアドレスを取得します。

    oc get kafka KAFKA-CLUSTER-NAME -o=jsonpath='{.status.listeners[?(@.type=="external")].bootstrapServers}{"\n"}'
  4. TLS による暗号化が有効な場合は、ブローカーの認証局の公開証明書を取得します。

    oc get secret KAFKA-CLUSTER-NAME-cluster-ca-cert -o jsonpath='{.data.ca\.crt}' | base64 -d > ca.crt

    Kafka クライアントで取得した証明書を使用して TLS 接続を設定します。認証が有効になっている場合は、SASL または TLS 認証を設定する必要もあります。

3.2. ロードバランサーを使用した Kafka へのアクセス

この手順では、ロードバランサーを使用して外部クライアントから AMQ Streams Kafka クラスターにアクセスする方法について説明します。

ブローカーに接続するには、ブートストラップロードバランサーのアドレスと、TLS による暗号化に使用される証明書が必要です。

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。

手順

  1. 外部リスナーを loadbalancer タイプに設定して Kafka リソースを設定します。

    以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    spec:
      kafka:
        # ...
        listeners:
          - name: external
            port: 9094
            type: loadbalancer
            tls: true
            # ...
        # ...
      zookeeper:
        # ...
  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply -f KAFKA-CONFIG-FILE

    loadbalancer タイプのサービスおよびロードバランサーは、各 Kafka ブローカーと外部 bootstrap service について作成されます。ブートストラップサービスは外部トラフィックをすべての Kafka ブローカーにルーティングします。接続に使用したDNS名やIPアドレスは、各サービスの status に伝わります。

    kafka ブローカーの ID を検証するためのクラスター CA 証明書も、Kafka リソースと同じ名前で作成されます。

  3. Kafka リソースのステータスから、Kafka クラスタへのアクセスに使用できるブートストラップサービスのアドレスを取得します。

    oc get kafka KAFKA-CLUSTER-NAME -o=jsonpath='{.status.listeners[?(@.type=="external")].bootstrapServers}{"\n"}'
  4. TLS による暗号化が有効な場合は、ブローカーの認証局の公開証明書を取得します。

    oc get secret KAFKA-CLUSTER-NAME-cluster-ca-cert -o jsonpath='{.data.ca\.crt}' | base64 -d > ca.crt

    Kafka クライアントで取得した証明書を使用して TLS 接続を設定します。認証が有効になっている場合は、SASL または TLS 認証を設定する必要もあります。

3.3. ingress を使用した Kafka へのアクセス

このの手順では、Nginx Ingress を使用して OpenShift 外部の外部クライアントから AMQ Streams Kafka クラスターにアクセスする方法を説明します。

ブローカーに接続するには、Ingress ブートストラップアドレス のホスト名 (アドバタイズされたアドレス) と、認証に使用される証明書が必要です。

Ingress を使用したアクセスでは、ポートは常に 443 になります。

TLS パススルー

Kafka は TCP 上でバイナリープロトコルを使用しますが、NGINX Ingress Controller for Kubernetes は HTTP プロトコルで動作するように設計されています。Ingress から Kafka コネクションを渡せるようにするため、AMQ Streams では NGINX Ingress Controller for Kubernetes の TLS パススルー機能が使用されます。TLS パススルーが NGINX Ingress Controller for Kubernetes デプロイメントで有効になっているようにしてください。

Ingress を使用して Kafka を公開する場合、TLS パススルー機能を使用するため、TLS による暗号化を無効にできません。

TLS パススルーの有効化に関する詳細は、TLS パススルーのドキュメント を参照してください。

前提条件

手順

  1. 外部リスナーを ingress タイプに設定して Kafka リソースを設定します。

    ブートストラップサービスおよび Kafka ブローカーの Ingress ホストを指定します。

    以下に例を示します。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    spec:
      kafka:
        # ...
        listeners:
          - name: external
            port: 9094
            type: ingress
            tls: true
            authentication:
              type: tls
            configuration: 1
              bootstrap:
                host: bootstrap.myingress.com
              brokers:
              - broker: 0
                host: broker-0.myingress.com
              - broker: 1
                host: broker-1.myingress.com
              - broker: 2
                host: broker-2.myingress.com
        # ...
      zookeeper:
        # ...
    1
    ブートストラップサービスおよび Kafka ブローカーの Ingress ホスト。
  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply -f KAFKA-CONFIG-FILE

    Kafka ブローカーごとに ClusterIP タイプのサービスが作成され、さらに bootstrap service も追加されています。これらのサービスは、トラフィックを Kafka ブローカーにルーティングするために Ingress コントローラーによって使用されます。また、Ingressコントローラを使ってサービスを公開するために、各サービスに Ingress リソースを作成します。Ingress ホストは各サービスの status に伝播されます。

    kafka ブローカーの ID を検証するためのクラスター CA 証明書も、Kafka リソースと同じ名前で作成されます。

    Kafka クラスターに接続するためのブートストラップアドレスとして、configuration で指定したブートストラップホストのアドレスと、Kafka クライアントのポート 443 (BOOTSTRAP-HOST:443)を使用します。

  3. ブローカーの認証局の公開証明書を取得します。

    oc get secret KAFKA-CLUSTER-NAME-cluster-ca-cert -o jsonpath='{.data.ca\.crt}' | base64 -d > ca.crt

    Kafka クライアントで取得した証明書を使用して TLS 接続を設定します。認証が有効になっている場合は、SASL または TLS 認証を設定する必要もあります。

3.4. OpenShift ルートを使用した Kafka へのアクセス

この手順では、ルートを使用して OpenShift 外部の外部クライアントから AMQ Streams Kafka クラスターにアクセスする方法について説明します。

ブローカーに接続するには、ルートブートストラップアドレス のホスト名と、TLS による暗号化に使用される証明書が必要です。

ルートを使用したアクセスでは、ポートは常に 443 になります。

前提条件

  • OpenShift クラスター。
  • 稼働中の Cluster Operator。

手順

  1. 外部リスナーを route タイプに設定した Kafka リソースを設定します。

    以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    metadata:
      labels:
        app: my-cluster
      name: my-cluster
      namespace: myproject
    spec:
      kafka:
        # ...
        listeners:
          - name: listener1
            port: 9094
            type: route
            tls: true
            # ...
        # ...
      zookeeper:
        # ...
    警告

    OpenShift Route アドレスは、Kafka クラスターの名前、リスナーの名前、および作成される namespace の名前で構成されます。たとえば、my-cluster-kafka-listener1-bootstrap-myproject (CLUSTER-NAME-kafka-LISTENER-NAME-bootstrap-NAMESPACE) となります。アドレスの全体の長さが上限の 63 文字を超えないように注意してください。

  2. リソースを作成または更新します。

    oc apply -f KAFKA-CONFIG-FILE

    ClusterIP タイプサービスは、各 Kafka ブローカーと、外部 bootstrap service に対して作成されます。サービスは、トラフィックを OpenShift ルートから Kafka ブローカーにルーティングします。また、HAProxyロードバランサーを使ってサービスを公開するために、各サービスにOpenShift Routeリソースを作成します。接続に使用される DNS アドレスは、各サービスの status に伝播されます。

    kafka ブローカーの ID を検証するためのクラスター CA 証明書も、Kafka リソースと同じ名前で作成されます。

  3. Kafka リソースのステータスから、Kafka クラスタへのアクセスに使用できるブートストラップサービスのアドレスを取得します。

    oc get kafka KAFKA-CLUSTER-NAME -o=jsonpath='{.status.listeners[?(@.type=="external")].bootstrapServers}{"\n"}'
  4. ブローカーの認証局の公開証明書を取得します。

    oc get secret KAFKA-CLUSTER-NAME-cluster-ca-cert -o jsonpath='{.data.ca\.crt}' | base64 -d > ca.crt

    Kafka クライアントで取得した証明書を使用して TLS 接続を設定します。認証が有効になっている場合は、SASL または TLS 認証を設定する必要もあります。

第4章 Kafka へのセキュアなアクセスの管理

各クライアントの Kafka ブローカーへのアクセスを管理することで、Kafka クラスターを保護できます。

Kafka ブローカーとクライアント間のセキュアな接続には、以下が含まれます。

  • データ交換の暗号化
  • アイデンティティー証明に使用する認証
  • ユーザーが実行するアクションを許可または拒否する承認

本章では、以下を取り上げ、Kafka ブローカーとクライアント間でセキュアな接続を設定する方法を説明します。

  • Kafka クラスターおよびクライアントのセキュリティーオプション
  • Kafka ブローカーをセキュアにする方法
  • OAuth 2.0 トークンベースの認証および承認に承認サーバーを使用する方法

4.1. Kafka のセキュリティーオプション

Kafka リソースを使用して、Kafka の認証および承認に使用されるメカニズムを設定します。

4.1.1. リスナー認証

OpenShift クラスター内のクライアントの場合は、plain (暗号化なし)または tls internal リスナーを作成できます。

OpenShift クラスター外のクライアントの場合は、external リスナーを作成し、nodeportloadbalanceringress、または route (OpenShift 上)などの接続メカニズムを指定します。

外部クライアントを接続するための設定オプションの詳細は、「外部リスナーの設定」を参照してください。

サポートされる認証オプションは次のとおりです。

  1. 相互 TLS 認証 (TLS による暗号化が有効なリスナーのみ)
  2. SCRAM-SHA-512 認証
  3. OAuth 2.0 のトークンベースの認証

選択する認証オプションは、Kafka ブローカーへのクライアントアクセスを認証する方法によって異なります。

図4.1 Kafka リスナーの認証オプション

リスナーの authentication プロパティーは、そのリスナーに固有の認証メカニズムを指定するために使用されます。

authentication プロパティーが指定されていない場合、リスナーはそのリスナー経由で接続するクライアントを認証しません。認証がないと、リスナーではすべての接続が許可されます。

認証は、User Operator を使用して KafkaUsers を管理する場合に設定する必要があります。

以下の例で指定されるものは次のとおりです。

  • SCRAM-SHA-512 認証に設定された plain リスナー
  • 相互 TLS 認証を使用する tls リスナー
  • 相互 TLS 認証を使用する external リスナー

各リスナーは、Kafka クラスター内で一意の名前およびポートで設定されます。

注記

ブローカー間通信 (9091) およびメトリクス (9404) 用に確保されたポートを使用するようにリスナーを設定することはできません。

リスナー認証設定の例

# ...
listeners:
  - name: plain
    port: 9092
    type: internal
    tls: true
    authentication:
      type: scram-sha-512
  - name: tls
    port: 9093
    type: internal
    tls: true
    authentication:
      type: tls
  - name: external
    port: 9094
    type: loadbalancer
    tls: true
    authentication:
      type: tls
# ...

4.1.1.1. 相互 TLS 認証

相互 TLS 認証は、Kafka ブローカーと ZooKeeper Pod 間の通信で常に使用されます。

AMQ Streams では、Kafka が TLS (Transport Layer Security) を使用して、相互認証の有無を問わず、Kafka ブローカーとクライアントとの間で暗号化された通信が行われるよう設定できます。相互 (双方向) 認証の場合、サーバーとクライアントの両方が証明書を提示します。相互認証を設定すると、ブローカーはクライアントを認証し (クライアント認証)、クライアントはブローカーを認証します (サーバー認証)。

注記

TLS 認証は一般的には一方向で、一方が他方のアイデンティティーを認証します。たとえば、Web ブラウザーと Web サーバーの間で HTTPS が使用される場合、ブラウザーは Web サーバーのアイデンティティーの証明を取得します。

4.1.1.2. SCRAM-SHA-512 認証

SCRAM (Salted Challenge Response Authentication Mechanism) は、パスワードを使用して相互認証を確立できる認証プロトコルです。AMQ Streams では、Kafka が SASL (Simple Authentication and Security Layer) SCRAM-SHA-512 を使用するよう設定し、暗号化されていないクライアントの接続と暗号化されたクライアントの接続の両方で認証を提供できます。

TLS クライアント接続で SCRAM-SHA-512 認証が使用される場合、TLS プロトコルは暗号化を提供しますが、認証には使用されません。

SCRAM の以下のプロパティーは、暗号化されていない接続でも SCRAM-SHA-512 を安全に使用できるようにします。

  • 通信チャネル上では、パスワードはクリアテキストで送信されません。代わりに、クライアントとサーバーはお互いにチャレンジを生成し、認証するユーザーのパスワードを認識していることを証明します。
  • サーバーとクライアントは、認証を交換するたびに新しいチャレンジを生成します。よって、この交換はリレー攻撃に対する回復性を備えています。

KafkaUser.spec.authentication.typescram-sha-512 に設定すると、User Operator は、大文字と小文字の ASCII 文字と数字で構成されるランダムな 12 文字のパスワードを生成します。

4.1.1.3. ネットワークポリシー

AMQ Streams では、Kafka ブローカーで有効になっているリスナーごとに NetworkPolicy リソースが自動的に作成されます。デフォルトでは、すべてのアプリケーションと namespace にアクセスする権限が NetworkPolicy によってリスナーに付与されます。

ネットワークレベルでのリスナーへのアクセスを指定のアプリケーションまたは namespace のみに制限するには、networkPolicyPeers プロパティーを使用します。

リスナーの認証設定の一部としてネットワークポリシーを使用します。リスナーごとに、異なる networkPolicyPeers 設定を指定できます。

詳細は、「リスナーネットワークポリシー」のセクションおよび 「NetworkPolicyPeer API reference」を参照してください。

注記

AMQ Streams でネットワークポリシーを使用するためには、OpenShift の構成が ingress NetworkPolicies をサポートしている必要があります。

4.1.1.4. 追加のリスナー設定オプション

GenericKafkaListenerConfiguration スキーマのプロパティーを使用して、設定をリスナーに追加できます。

4.1.2. Kafka の承認

Kafka.spec.kafka リソースの authorization プロパティーを使用すると Kafka ブローカーの承認を設定できます。authorization プロパティーがないと、承認が有効になりず、クライアントには制限がありません。承認を有効にすると、承認は有効なすべてのリスナーに適用されます。承認方法は type フィールドで定義されます。

サポートされる承認オプションは次のとおりです。

図4.2 Kafka クラスター承認オプション

4.1.2.1. スーパーユーザー

スーパーユーザーは、アクセスの制限に関係なく Kafka クラスターのすべてのリソースにアクセスでき、すべての承認メカニズムでサポートされます。

Kafka クラスターのスーパーユーザーを指定するには、superUsers プロパティーにユーザープリンシパルのリストを追加します。ユーザーが TLS クライアント認証を使用する場合、ユーザー名は CN= で始まる証明書のサブジェクトの共通名になります。

スーパーユーザーを使用した設定例

authorization:
  type: simple
  superUsers:
    - CN=client_1
    - user_2
    - CN=client_3

4.2. Kafka クライアントのセキュリティーオプション

KafkaUser リソースを使用して、Kafka クライアントの認証メカニズム、承認メカニズム、およびアクセス権限を設定します。セキュリティーの設定では、クライアントはユーザーとして表されます。

Kafka ブローカーへのユーザーアクセスを認証および承認できます。認証によってアクセスが許可され、承認によって許容されるアクションへのアクセスが制限されます。

Kafka ブローカーへのアクセスが制限されない スーパーユーザー を作成することもできます。

認証および承認メカニズムは、Kafka ブローカーへのアクセスに使用されるリスナーの仕様 と一致する必要があります。

4.2.1. ユーザー処理用の Kafka クラスターの特定

KafkaUser リソースには、このリソースが属する Kafka クラスターに適した名前 (Kafka リソースの名前から派生) を定義するラベルが含まれています。

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: KafkaUser
metadata:
  name: my-user
  labels:
    strimzi.io/cluster: my-cluster

このラベルは、KafkaUser リソースを特定し、新しいユーザーを作成するために、User Operator によって使用されます。また、以降のユーザーの処理でも使用されます。

ラベルが Kafka クラスターと一致しない場合、User Operator は KafkaUser を識別できず、ユーザーは作成されません。

KafkaUser リソースの状態が空のままの場合は、ラベルを確認します。

4.2.2. ユーザー認証

ユーザー認証は、KafkaUser.specauthentication プロパティーを使用して設定されます。ユーザーに有効な認証メカニズムは、type フィールドを使用して指定されます。

サポートされる認証メカニズム

  • TLS クライアント認証
  • SCRAM-SHA-512 認証

認証メカニズムを指定しないと、User Operator によってユーザーまたはそのクレデンシャルが作成されません。

4.2.2.1. TLS クライアント認証

TLS クライアント認証を使用するには、type フィールドを tls に設定します。

TLS クライアント認証が有効になっている KafkaUser の例

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: KafkaUser
metadata:
  name: my-user
  labels:
    strimzi.io/cluster: my-cluster
spec:
  authentication:
    type: tls
  # ...

ユーザーが User Operator によって作成されると、KafkaUser リソースと同じ名前で新しい Secret が作成されます。Secret には、TLS クライアント認証の秘密鍵と公開鍵が含まれます。公開鍵は、クライアント認証局 (CA) によって署名されたユーザー証明書に含まれます。

すべての鍵は X.509 形式です。

Secret には、PEM 形式および PKCS #12 形式の秘密鍵と証明書が含まれます。

Kafka と Secret との通信をセキュアにする方法については、11章TLS 証明書の管理 を参照してください。

ユーザークレデンシャルのある Secret の例

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: my-user
  labels:
    strimzi.io/kind: KafkaUser
    strimzi.io/cluster: my-cluster
type: Opaque
data:
  ca.crt: # Public key of the client CA
  user.crt: # User certificate that contains the public key of the user
  user.key: # Private key of the user
  user.p12: # PKCS #12 archive file for storing certificates and keys
  user.password: # Password for protecting the PKCS #12 archive file

4.2.2.2. SCRAM-SHA-512 認証

SCRAM-SHA-512 認証メカニズムを使用するには、type フィールドを scram-sha-512 に設定します。

SCRAM-SHA-512 認証が有効になっている KafkaUser の例

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: KafkaUser
metadata:
  name: my-user
  labels:
    strimzi.io/cluster: my-cluster
spec:
  authentication:
    type: scram-sha-512
  # ...

ユーザーが User Operator によって作成されると、KafkaUser リソースと同じ名前で新しいシークレットが作成されます。シークレットの password キーには、生成されたパスワードが含まれ、base64 でエンコードされます。パスワードを使用するにはデコードする必要があります。

ユーザークレデンシャルのある Secret の例

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: my-user
  labels:
    strimzi.io/kind: KafkaUser
    strimzi.io/cluster: my-cluster
type: Opaque
data:
  password: Z2VuZXJhdGVkcGFzc3dvcmQ= 1

1
base64 でエンコードされた生成されたパスワード。

生成されたパスワードをデコードします。

echo "Z2VuZXJhdGVkcGFzc3dvcmQ=" | base64 --decode

4.2.3. ユーザーの承認

ユーザーの承認は、KafkaUser.specauthorization プロパティーを使用して設定されます。ユーザーに有効な承認タイプは、type フィールドを使用して指定します。

簡易承認を使用するには、KafkaUser.spec.authorizationtype プロパティーを simple に設定します。簡易承認では、デフォルトの Kafka 承認プラグインである AclAuthorizer が使用されます

代わりに、OPA 承認 を使用することもできます。OAuth 2.0 トークンベースの認証をすでに使用している場合は、OAuth 2.0 承認 を使用することもできます。

承認が指定されていない場合は、User Operator によるユーザーのアクセス権限のプロビジョニングは行われません。このような KafkaUser がリソースにアクセスできるかどうかは、使用されているオーソライザーによって異なります。たとえば、AclAuthorizer の場合、これは allow.everyone.if.no.acl.found 設定によって決定されます。

4.2.3.1. ACL ルール

AclAuthorizer は ACL ルールを使用して Kafka ブローカーへのアクセスを管理します。

ACL ルールによって、acls プロパティーで指定したユーザーにアクセス権限が付与されます。

AclRule オブジェクトの詳細は、AclRule schema reference を参照してください。

4.2.3.2. Kafka ブローカーへのスーパーユーザーアクセス

ユーザーを Kafka ブローカー設定のスーパーユーザーのリストに追加すると、KafkaUser の ACL で定義された承認制約に関係なく、そのユーザーにはクラスターへのアクセスが無制限に許可されます。

ブローカーへのスーパーユーザーアクセスの設定に関する詳細は「Kafka の承認」を参照してください。

4.2.3.3. ユーザークォータ

KafkaUser リソースの spec を設定してクォータを強制し、バイトしきい値または CPU 使用の時間制限に基づいてユーザーが Kafka ブローカーへのアクセスを超過しないようにすることができます。

ユーザークォータをともなう KafkaUser の例

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: KafkaUser
metadata:
  name: my-user
  labels:
    strimzi.io/cluster: my-cluster
spec:
  # ...
  quotas:
    producerByteRate: 1048576 1
    consumerByteRate: 2097152 2
    requestPercentage: 55 3

1
ユーザーが Kafka ブローカーにプッシュできるデータ量の、秒あたりのバイトクォータ。
2
ユーザーが Kafka ブローカーからフェッチできるデータ量の、秒あたりのバイトクォータ。
3
クライアントグループあたりの時間割合で示される、CPU 使用制限。

これらのプロパティーの詳細は、KafkaUserQuotas schema reference を参照してください。

4.3. Kafka ブローカーへのアクセスのセキュア化

Kafka ブローカーへのセキュアなアクセスを確立するには、以下を設定し、適用します。

  • 以下を行う Kafka リソース。

    • 指定された認証タイプでリスナーを作成します。
    • Kafka クラスター全体の承認を設定します。
  • Kafka ブローカーにリスナー経由でセキュアにアクセスするための KafkaUser リソース。

Kafka リソースを設定して以下を設定します。

  • リスナー認証
  • Kafka リスナーへのアクセスを制限するネットワークポリシー
  • Kafka の承認
  • ブローカーへのアクセスが制限されないスーパーユーザー

認証は、リスナーごとに独立して設定されます。承認は、常に Kafka クラスター全体に対して設定されます。

Cluster Operator はリスナーを作成し、クラスターおよびクライアント認証局 (CA) 証明書を設定して Kafka クラスター内で認証を有効にします。

独自の証明書をインストールして、Cluster Operator によって生成された証明書を置き換えることができます。外部認証局によって管理される Kafka リスナー証明書を使用するようにリスナーを設定することもできます。PKCS #12 形式 (.p12) および PEM 形式 (.crt) の証明書を利用できます。

KafkaUser を使用して、特定のクライアントが Kafka にアクセスするために使用する認証および承認メカニズムを有効にします。

KafkaUser リソースを設定して以下を設定します。

  • 有効なリスナー認証と一致する認証
  • 有効な Kafka 承認と一致する承認
  • クライアントによるリソースの使用を制御するクォータ

User Operator はクライアントに対応するユーザーを作成すると共に、選択した認証タイプに基づいて、クライアント認証に使用されるセキュリティークレデンシャルを作成します。

その他のリソース

スキーマの詳細は、以下を参照してください。

4.3.1. Kafka ブローカーのセキュア化

この手順では、AMQ Streams の実行時に Kafka ブローカーをセキュアにするためのステップを説明します。

Kafka ブローカーに実装されたセキュリティーは、アクセスを必要とするクライアントに実装されたセキュリティーとの互換性を維持する必要があります。

  • Kafka.spec.kafka.listeners[*].authentication matches KafkaUser.spec.authentication
  • Kafka.spec.kafka.authorization matches KafkaUser.spec.authorization

この手順では、TLS 認証を使用した簡易承認とリスナーの設定を説明します。リスナーの設定の詳細については、GenericKafkaListener schema reference を参照してください。

代わりに、リスナー認証 には SCRAM-SHA または OAuth 2.0、Kafka 承認 には OAuth 2.0 または OPA を使用することができます。

手順

  1. Kafka リソースを設定します。

    1. 承認には authorization プロパティーを設定します。
    2. listeners プロパティーを設定し、認証でリスナーを作成します。

      以下は例になります。

      apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
      kind: Kafka
      spec:
        kafka:
          # ...
          authorization: 1
            type: simple
            superUsers: 2
              - CN=client_1
              - user_2
              - CN=client_3
          listeners:
            - name: tls
              port: 9093
              type: internal
              tls: true
              authentication:
                type: tls 3
          # ...
        zookeeper:
          # ...
      1
      2
      Kafka へのアクセスを制限されないユーザープリンシパルのリスト。CN は、TLS による認証が使用される場合のクライアント証明書の共通名です。
      3
      リスナーの認証メカニズムは各リスナーに対して設定でき、相互 TLS、SCRAM-SHA-512、またはトークンベース OAuth 2.0 として指定 できます。

      外部リスナーを設定している場合、設定は選択した接続のメカニズムによって異なります。

  2. Kafka リソースを作成または更新します。

    oc apply -f KAFKA-CONFIG-FILE

    Kafka クラスターは、TLS 認証を使用する Kafka ブローカーリスナーと共に設定されます。

    Kafka ブローカー Pod ごとにサービスが作成されます。

    サービスが作成され、Kafka クラスターに接続するための ブートストラップアドレス として機能します。

    kafka ブローカーの ID を検証するためのクラスター CA 証明書も、Kafka リソースと同じ名前で作成されます。

4.3.2. Kafka へのユーザーアクセスのセキュア化

KafkaUser リソースのプロパティーを使用して Kafka ユーザーを設定します。

oc apply を使用すると、ユーザーを作成または編集できます。oc delete を使用すると、既存のユーザーを削除できます。

以下は例になります。

  • oc apply -f USER-CONFIG-FILE
  • oc delete KafkaUser USER-NAME

KafkaUser 認証および承認メカニズムを設定する場合、必ず同等の Kafka 設定と一致するようにしてください。

  • KafkaUser.spec.authenticationKafka.spec.kafka.listeners[*].authentication と一致します。
  • KafkaUser.spec.authorizationKafka.spec.kafka.authorization と一致します。

この手順では、TLS 認証でユーザーを作成する方法を説明します。SCRAM-SHA 認証でユーザーを作成することも可能です。

必要な認証は、Kafka ブローカーリスナーに設定された認証のタイプ によって異なります。

注記

Kafka ユーザーと Kafka ブローカー間の認証は、それぞれの認証設定によって異なります。たとえば、TLS が Kafka 設定で有効になっていない場合は、TLS でユーザーを認証できません。

前提条件

KafkaUser の認証タイプは、Kafka ブローカーに設定された認証と一致する必要があります。

手順

  1. KafkaUser リソースを設定します。

    以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: KafkaUser
    metadata:
      name: my-user
      labels:
        strimzi.io/cluster: my-cluster
    spec:
      authentication: 1
        type: tls
      authorization:
        type: simple 2
        acls:
          - resource:
              type: topic
              name: my-topic
              patternType: literal
            operation: Read
          - resource:
              type: topic
              name: my-topic
              patternType: literal
            operation: Describe
          - resource:
              type: group
              name: my-group
              patternType: literal
            operation: Read
    1
    相互 tls または scram-sha-512 として定義されたユーザー認証メカニズム。
    2
    ACL ルールのリストが必要な簡易承認。
  2. KafkaUser リソースを作成または更新します。

    oc apply -f USER-CONFIG-FILE

    KafkaUser リソースと同じ名前の Secret と共に、ユーザーが作成されます。Secret には、TLS クライアント認証の秘密鍵と公開鍵が含まれます。

Kafka ブローカーへの接続をセキュアにするために Kafka クライアントをプロパティーで設定する詳細は『OpenShift での AMQ Streams のデプロイおよびアップグレード』の「OpenShift 外クライアントのアクセスの設定」を参照してください。

4.3.3. ネットワークポリシーを使用した Kafka リスナーへのアクセス制限

networkPolicyPeers プロパティーを使用すると、リスナーへのアクセスを指定のアプリケーションのみに制限できます。

前提条件

  • Ingress NetworkPolicies をサポートする OpenShift クラスター。
  • Cluster Operator が稼働している必要があります。

手順

  1. Kafka リソースを開きます。
  2. networkPolicyPeers プロパティーで、Kafka クラスターへのアクセスが許可されるアプリケーション Pod または namespace を定義します。

    以下は、ラベル appkafka-client に設定されているアプリケーションからの接続のみを許可するよう tls リスナーを設定する例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    spec:
      kafka:
        # ...
        listeners:
          - name: tls
            port: 9093
            type: internal
            tls: true
            authentication:
              type: tls
            networkPolicyPeers:
              - podSelector:
                  matchLabels:
                    app: kafka-client
        # ...
      zookeeper:
        # ...
  3. リソースを作成または更新します。

    次のように oc apply を使用します。

    oc apply -f your-file

関連情報

4.4. OAuth 2.0 トークンベース認証の使用

AMQ Streams は、SASL OAUTHBEARER メカニズムを使用して OAuth 2.0 認証の使用をサポートします。

OAuth 2.0 は、アプリケーション間で標準的なトークンベースの認証および承認を有効にし、中央の承認サーバーを使用してリソースに制限されたアクセス権限を付与するトークンを発行します。

OAuth 2.0 認証を設定した後に OAuth 2.0 承認 を設定できます。

OAuth 2.0 認証は、simple または OPA ベースの Kafka authorization と併用することもできます。

OAuth 2.0 のトークンベースの認証を使用すると、アプリケーションクライアントはアカウントのクレデンシャルを公開せずにアプリケーションサーバー (リソースサーバー と呼ばれる) のリソースにアクセスできます。

アプリケーションクライアントは、アクセストークンを認証の手段として渡します。アプリケーションサーバーはこれを使用して、付与するアクセス権限のレベルを決定することもできます。承認サーバーは、アクセスの付与とアクセスに関する問い合わせを処理します。

AMQ Streams のコンテキストでは以下が行われます。

  • Kafka ブローカーは OAuth 2.0 リソースサーバーとして動作します。
  • Kafka クライアントは OAuth 2.0 アプリケーションクライアントとして動作します。

Kafka クライアントは Kafka ブローカーに対して認証を行います。ブローカーおよびクライアントは、必要に応じて OAuth 2.0 承認サーバーと通信し、アクセストークンを取得または検証します。

AMQ Streams のデプロイメントでは、OAuth 2.0 インテグレーションは以下を提供します。

  • Kafka ブローカーのサーバー側 OAuth 2.0 サポート。
  • Kafka MirrorMaker、Kafka Connect、および Kafka Bridge のクライアント側 OAuth 2.0 サポート。

その他のリソース

4.4.1. OAuth 2.0 認証メカニズム

Kafka SASL OAUTHBEARER メカニズムは、Kafka ブローカーで認証されたセッションを確立するために使用されます。

Kafka クライアントは、形式がアクセストークンであるクレデンシャルの交換に SASL OAUTHBEARER メカニズムを使用して Kafka ブローカーでセッションを開始します。

Kafka ブローカーおよびクライアントは、OAuth 2.0 を使用するように設定する必要があります。

4.4.2. OAuth 2.0 Kafka ブローカーの設定

OAuth 2.0 の Kafka ブローカー設定には、以下が関係します。

  • 承認サーバーでの OAuth 2.0 クライアントの作成
  • Kafka カスタムリソースでの OAuth 2.0 認証の設定
注記

承認サーバーに関連する Kafka ブローカーおよび Kafka クライアントはどちらも OAuth 2.0 クライアントと見なされます。

4.4.2.1. 承認サーバーの OAuth 2.0 クライアント設定

セッションの開始中に受信されたトークンを検証するように Kafka ブローカーを設定するには、承認サーバーで OAuth 2.0 の クライアント 定義を作成し、以下のクライアントクレデンシャルが有効な状態で 機密情報 として設定することが推奨されます。

  • kafka のクライアント ID (例)
  • 認証メカニズムとしてのクライアント ID およびシークレット
注記

承認サーバーのパブリックでないイントロスペクションエンドポイントを使用する場合のみ、クライアント ID およびシークレットを使用する必要があります。高速のローカル JWT トークンの検証と同様に、パブリック承認サーバーのエンドポイントを使用する場合は、通常クレデンシャルは必要ありません。

4.4.2.2. Kafka クラスターでの OAuth 2.0 認証設定

Kafka クラスターで OAuth 2.0 認証を使用するには、たとえば、認証方法が oauth の Kafka クラスターカスタムリソースの TLS リスナー設定を指定します。

OAuth 2.0 の認証方法タイプの割り当て

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
spec:
  kafka:
    # ...
    listeners:
      - name: tls
        port: 9093
        type: internal
        tls: true
        authentication:
          type: oauth
      #...

plainplainexternal リスナーを設定することができますが、plain や TLS 暗号化を無効にした external リスナーを OAuth 2.0 で使用すると、ネットワークの盗聴やトークンの盗難による不正アクセスの脆弱性が生じるため、使用しないことをお勧めします。

external リスナーを type: oauth で設定し、セキュアなトランスポート層がクライアントと通信するようにします。

OAuth 2.0 の外部リスナーとの使用

# ...
listeners:
  - name: external
    port: 9094
    type: loadbalancer
    tls: true
    authentication:
      type: oauth
    #...

tls プロパティーはデフォルトで false に設定されているため、有効にする必要があります。

認証のタイプを OAuth 2.0 として定義した場合、検証のタイプに基づいて、 高速のローカル JWT 検証 または イントロスペクションエンドポイントを使用したトークンの検証 のいずれかとして、設定を追加します。

説明や例を用いてリスナー向けに OAuth 2.0 を設定する手順は、「Kafka ブローカーの OAuth 2.0 サポートの設定」を参照してください。

4.4.2.3. 高速なローカル JWT トークン検証の設定

高速なローカル JWT トークンの検証では、JWTトークンの署名がローカルでチェックされます。

ローカルチェックでは、トークンに対して以下が確認されます。

  • アクセストークンに Bearer の (typ) 要求値が含まれ、トークンがタイプに準拠することを確認します。
  • 有効であるか (期限切れでない) を確認します。
  • トークンに validIssuerURI と一致する発行元があることを確認します。

リスナーの設定時に validIssuerURI 属性を指定することで、認証サーバーから発行されていないトークンは拒否されます。

高速のローカル JWT トークン検証の実行中に、承認サーバーの通信は必要はありません。OAuth 2.0 の承認サーバーによって公開されるエンドポイントの jwksEndpointUri 属性を指定して、高速のローカル JWT トークン検証をアクティベートします。エンドポイントには、署名済み JWT トークンの検証に使用される公開鍵が含まれます。これらは、Kafka クライアントによってクレデンシャルとして送信されます。

注記

承認サーバーとの通信はすべて TLS による暗号化を使用して実行する必要があります。

証明書トラストストアを AMQ Streams プロジェクト namespace の OpenShift シークレットとして設定し、tlsTrustedCertificates 属性を使用してトラストストアファイルが含まれる OpenShift シークレットを示すことができます。

JWT トークンからユーザー名を適切に取得するため、userNameClaim の設定を検討してください。Kafka ACL 承認を使用する場合は、認証中にユーザー名でユーザーを特定する必要があります。JWT トークンの sub 要求は、通常は一意な ID でユーザー名ではありません。

高速なローカル JWT トークン検証の設定例

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
spec:
  kafka:
    #...
    listeners:
      - name: tls
        port: 9093
        type: internal
        tls: true
        authentication:
          type: oauth
          validIssuerUri: <https://<auth-server-address>/auth/realms/tls>
          jwksEndpointUri: <https://<auth-server-address>/auth/realms/tls/protocol/openid-connect/certs>
          userNameClaim: preferred_username
          maxSecondsWithoutReauthentication: 3600
          tlsTrustedCertificates:
          - secretName: oauth-server-cert
            certificate: ca.crt
    #...

4.4.2.4. OAuth 2.0 イントロスペクションエンドポイントの設定

OAuth 2.0 のイントロスペクションエンドポイントを使用したトークンの検証では、受信したアクセストークンは不透明として対処されます。Kafka ブローカーは、アクセストークンをイントロスペクションエンドポイントに送信します。このエンドポイントは、検証に必要なトークン情報を応答として返します。ここで重要なのは、特定のアクセストークンが有効である場合は最新情報を返すことで、トークンの有効期限に関する情報も返します。

OAuth 2.0 のイントロスペクションベースの検証を設定するには、高速のローカル JWT トークン検証に指定された jwksEndpointUri 属性ではなく、introspectionEndpointUri 属性を指定します。通常、イントロスペクションエンドポイントは保護されているため、承認サーバーに応じて clientId および clientSecret を指定する必要があります。

イントロスペクションエンドポイントの設定例

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
spec:
  kafka:
    listeners:
      - name: tls
        port: 9093
        type: internal
        tls: true
        authentication:
          type: oauth
          clientId: kafka-broker
          clientSecret:
            secretName: my-cluster-oauth
            key: clientSecret
          validIssuerUri: <https://<auth-server-address>/auth/realms/tls>
          introspectionEndpointUri: <https://<auth-server-address>/auth/realms/tls/protocol/openid-connect/token/introspect>
          userNameClaim: preferred_username
          maxSecondsWithoutReauthentication: 3600
          tlsTrustedCertificates:
          - secretName: oauth-server-cert
            certificate: ca.crt

4.4.3. Kafka ブローカーの再認証の設定

AMQ Streams の OAuth 2.0 認証に使用される Kafka SASL OAUTHBEARER メカニズムは、再認証 メカニズムと呼ばれる Kafka 機能をサポートします。

oauth タイプリスナーの設定で再認証メカニズムを有効にすると、アクセストークンの期限が切れるとブローカーの認証されたセッションが期限切れになります。その後、クライアントは接続を切断せずに新しい有効なアクセストークンをブローカーに送信し、既存のセッションを再認証する必要があります。

トークンの検証に成功すると、既存の接続を使用して新しいクライアントセッションが開始されます。クライアントが再認証に失敗した場合、さらにメッセージを送受信しようとすると、ブローカーは接続を閉じます。ブローカーで再認証メカニズムが有効になっていると、Kafka クライアントライブラリー 2.2 以降を使用する Java クライアントが自動的に再認証されます。

Kafka リソースでセッションの再認証を有効にします。type: oauth 認証のある TLS リスナーの maxSecondsWithoutReauthentication プロパティーを設定します。セッションの再認証は、高速のローカル JWT とイントロスペクションエンドポイントの両タイプのトークン検証でサポートされます。設定例については、「Kafka ブローカーの OAuth 2.0 サポートの設定」 を参照してください。

Kafka バージョン 2.2 に追加された再認証メカニズムの詳細は、「KIP-368」を参照してください。

4.4.4. OAuth 2.0 Kafka クライアントの設定

Kafka クライアントは以下のいずれかで設定されます。

  • 承認サーバーから有効なアクセストークンを取得するために必要なクレデンシャル (クライアント ID およびシークレット)。
  • 承認サーバーから提供されたツールを使用して取得された、有効期限の長い有効なアクセストークンまたは更新トークン。

アクセストークンは、Kafka ブローカーに送信される唯一の情報です。アクセストークンを取得するために承認サーバーでの認証に使用されるクレデンシャルは、ブローカーに送信されません。

クライアントによるアクセストークンの取得後、承認サーバーと通信する必要はありません。

クライアント ID とシークレットを使用した認証が最も簡単です。有効期間の長いアクセストークンまたは更新トークンを使用すると、承認サーバーツールに追加の依存関係があるため、より複雑になります。

注記

有効期間が長いアクセストークンを使用している場合は、承認サーバーでクライアントを設定し、トークンの最大有効期間を長くする必要があります。

Kafka クライアントが直接アクセストークンで設定されていない場合、クライアントは承認サーバーと通信して Kafka セッションの開始中にアクセストークンのクレデンシャルを交換します。Kafka クライアントは以下のいずれかを交換します。

  • クライアント ID およびシークレット
  • クライアント ID、更新トークン、および (任意の) シークレット

4.4.5. OAuth 2.0 のクライアント認証フロー

ここでは、Kafka セッションの開始時における Kafka クライアント、Kafka ブローカー、および承認ブローカー間の通信フローを説明および可視化します。フローは、クライアントとサーバーの設定によって異なります。

Kafka クライアントがアクセストークンをクレデンシャルとして Kafka ブローカーに送信する場合、トークンを検証する必要があります。

使用する承認サーバーや利用可能な設定オプションによっては、以下の使用が適している場合があります。

  • 承認サーバーと通信しない、JWT の署名確認およびローカルトークンのイントロスペクションをベースとした高速なローカルトークン検証。
  • 承認サーバーによって提供される OAuth 2.0 のイントロスペクションエンドポイント。

高速のローカルトークン検証を使用するには、トークンでの署名検証に使用される公開証明書のある JWKS エンドポイントを提供する承認サーバーが必要になります。

この他に、承認サーバーで OAuth 2.0 のイントロスペクションエンドポイントを使用することもできます。新しい Kafka ブローカー接続が確立されるたびに、ブローカーはクライアントから受け取ったアクセストークンを承認サーバーに渡し、応答を確認してトークンが有効であるかどうかを確認します。

Kafka クライアントのクレデンシャルは以下に対して設定することもできます。

  • 以前に生成された有効期間の長いアクセストークンを使用した直接ローカルアクセス。
  • 新しいアクセストークンの発行についての承認サーバーとの通信。
注記

承認サーバーは不透明なアクセストークンの使用のみを許可する可能性があり、この場合はローカルトークンの検証は不可能です。

4.4.5.1. クライアント認証フローの例

Kafka クライアントおよびブローカーが以下に設定されている場合の、Kafka セッション認証中のコミュニケーションフローを確認できます。

クライアントではクライアント ID とシークレットが使用され、ブローカーによって検証が承認サーバーに委譲される場合

Client using client ID and secret with broker delegating validation to authorization server

  1. Kafka クライアントは承認サーバーからアクセストークンを要求します。これにはクライアント ID とシークレットを使用し、任意で更新トークンも使用します。
  2. 承認サーバーによって新しいアクセストークンが生成されます。
  3. Kafka クライアントは SASL OAUTHBEARER メカニズムを使用してアクセストークンを渡し、Kafka ブローカーの認証を行います。
  4. Kafka ブローカーは、独自のクライアント ID およびシークレットを使用して、承認サーバーでトークンイントロスペクションエンドポイントを呼び出し、アクセストークンを検証します。
  5. トークンが有効な場合は、Kafka クライアントセッションが確立されます。

クライアントではクライアント ID およびシークレットが使用され、ブローカーによって高速のローカルトークン検証が実行される場合

Client using client ID and secret with broker performing fast local token validation

  1. Kafka クライアントは、トークンエンドポイントから承認サーバーの認証を行います。これにはクライアント ID とシークレットが使用され、任意で更新トークンも使用されます。
  2. 承認サーバーによって新しいアクセストークンが生成されます。
  3. Kafka クライアントは SASL OAUTHBEARER メカニズムを使用してアクセストークンを渡し、Kafka ブローカーの認証を行います。
  4. Kafka ブローカーは、JWT トークン署名チェックおよびローカルトークンイントロスペクションを使用して、ローカルでアクセストークンを検証します。

クライアントでは有効期限の長いアクセストークンが使用され、ブローカーによって検証が承認サーバーに委譲される場合

Client using long-lived access token with broker delegating validation to authorization server

  1. Kafka クライアントは、SASL OAUTHBEARER メカニズムを使用して有効期限の長いアクセストークンを渡し、Kafka ブローカーの認証を行います。
  2. Kafka ブローカーは、独自のクライアント ID およびシークレットを使用して、承認サーバーでトークンイントロスペクションエンドポイントを呼び出し、アクセストークンを検証します。
  3. トークンが有効な場合は、Kafka クライアントセッションが確立されます。

クライアントでは有効期限の長いアクセストークンが使用され、ブローカーによって高速のローカル検証が実行される場合

Client using long-lived access token with broker performing fast local validation

  1. Kafka クライアントは、SASL OAUTHBEARER メカニズムを使用して有効期限の長いアクセストークンを渡し、Kafka ブローカーの認証を行います。
  2. Kafka ブローカーは、JWT トークン署名チェックおよびローカルトークンイントロスペクションを使用して、ローカルでアクセストークンを検証します。
警告

トークンが取り消された場合に承認サーバーとのチェックが行われないため、高速のローカル JWT トークン署名の検証は有効期限の短いトークンにのみ適しています。トークンの有効期限はトークンに書き込まれますが、失効はいつでも発生する可能性があるため、承認サーバーと通信せずに対応することはできません。発行されたトークンはすべて期限切れになるまで有効とみなされます。

4.4.6. OAuth 2.0 認証の設定

OAuth 2.0 は、Kafka クライアントと AMQ Streams コンポーネントとの対話に使用されます。

AMQ Streams に OAuth 2.0 を使用するには、以下を行う必要があります。

4.4.6.1. OAuth 2.0 承認サーバーとしての Red Hat Single Sign-On の設定

この手順では、Red Hat Single Sign-On を承認サーバーとしてデプロイし、AMQ Streams と統合するための設定方法を説明します。

承認サーバーは、一元的な認証および承認の他、ユーザー、クライアント、およびパーミッションの一元管理を実現します。Red Hat Single Sign-On にはレルムの概念があります。レルム はユーザー、クライアント、パーミッション、およびその他の設定の個別のセットを表します。デフォルトの マスターレルム を使用できますが、新しいレルムを作成することもできます。各レルムは独自の OAuth 2.0 エンドポイントを公開します。そのため、アプリケーションクライアントとアプリケーションサーバーはすべて同じレルムを使用する必要があります。

AMQ Streams で OAuth 2.0 を使用するには、Red Hat Single Sign-On のデプロイメントを使用して認証レルムを作成および管理します。

注記

Red Hat Single Sign-On がすでにデプロイされている場合は、デプロイメントの手順を省略して、現在のデプロイメントを使用できます。

作業を開始する前に

Red Hat Single Sign-On を使用するための知識が必要です。

デプロイメントおよび管理の手順は、以下を参照してください。

前提条件

  • AMQ Streams および Kafka が稼働している必要があります。

Red Hat Single Sign-On デプロイメントに関する条件:

手順

  1. Red Hat Single Sign-On を OpenShift クラスターにデプロイします。

    OpenShift Web コンソールでデプロイメントの進捗を確認します。

  2. Red Hat Single Sign-On の Admin Console にログインし、AMQ Streams の OAuth 2.0 ポリシーを作成します。

    ログインの詳細は、Red Hat Single Sign-On のデプロイ時に提供されます。

  3. レルムを作成し、有効にします。

    既存のマスターレルムを使用できます。

  4. 必要に応じて、レルムのセッションおよびトークンのタイムアウトを調整します。
  5. kafka-broker というクライアントを作成します。
  6. Settings タブで以下を設定します。

    • Access TypeConfidential に設定します。
    • Standard Flow EnabledOFF に設定し、このクライアントからの Web ログインを無効にします。
    • Service Accounts EnabledON に設定し、このクライアントが独自の名前で認証できるようにします。
  7. 続行する前に Save クリックします。
  8. Credentials タブにある、AMQ Streams の Kafka クラスター設定で使用するシークレットを書き留めておきます。
  9. Kafka ブローカーに接続するすべてのアプリケーションクライアントに対して、このクライアント作成手順を繰り返し行います。

    新しいクライアントごとに定義を作成します。

    設定では、名前をクライアント ID として使用します。

次のステップ

承認サーバーのデプロイおよび設定後に、Kafka ブローカーが OAuth 2.0 を使用するように設定 します。

4.4.6.2. Kafka ブローカーの OAuth 2.0 サポートの設定

この手順では、ブローカーリスナーが承認サーバーを使用して OAuth 2.0 認証を使用するように、Kafka ブローカーを設定する方法について説明します。

TLS リスナーを設定して、暗号化されたインターフェースで OAuth 2.0 を使用することが推奨されます。プレーンリスナーは推奨されません。

承認サーバーが信頼できる CA によって署名された証明書を使用し、OAuth 2.0 サーバーのホスト名と一致する場合、TLS 接続はデフォルト設定を使用して動作します。それ以外の場合は、プローバー証明書でトラストストアを設定するか、証明書のホスト名の検証を無効にする必要があります。

Kafka ブローカーの設定する場合、新たに接続された Kafka クライアントの OAuth 2.0 認証中にアクセストークンを検証するために使用されるメカニズムには、以下の 2 つのオプションがあります。

作業を開始する前の注意事項

Kafka ブローカーリスナーの OAuth 2.0 認証の設定に関する詳細は、以下を参照してください。

前提条件

  • AMQ Streams および Kafka が稼働している必要があります。
  • OAuth 2.0 の承認サーバーがデプロイされている必要があります。

手順

  1. エディターで、Kafka リソースの Kafka ブローカー設定 (Kafka.spec.kafka) を更新します。

    oc edit kafka my-cluster
  2. Kafka ブローカーの listeners 設定を行います。

    各タイプのリスナーは独立しているため、同じ設定にする必要はありません。

    以下は、外部リスナーに設定された設定オプションの例になります。

    例 1:高速なローカル JWT トークン検証の設定

    #...
    - name: external
      port: 9094
      type: loadbalancer
      tls: true
      authentication:
        type: oauth 1
        validIssuerUri: <https://<auth-server-address>/auth/realms/external> 2
        jwksEndpointUri: <https://<auth-server-address>/auth/realms/external/protocol/openid-connect/certs> 3
        userNameClaim: preferred_username 4
        maxSecondsWithoutReauthentication: 3600 5
        tlsTrustedCertificates: 6
        - secretName: oauth-server-cert
          certificate: ca.crt
        disableTlsHostnameVerification: true 7
        jwksExpirySeconds: 360 8
        jwksRefreshSeconds: 300 9
        jwksMinRefreshPauseSeconds: 1 10
        enableECDSA: "true" 11

    1
    oauth に設定されたリスナータイプ。
    2
    認証に使用されるトークン発行者の URI。
    3
    ローカルの JWT 検証に使用される JWKS 証明書エンドポイントの URI。
    4
    トークンの実際のユーザー名が含まれるトークン要求 (またはキー)。ユーザー名は、ユーザーの識別に使用される principal です。userNameClaim の値は、使用される認証フローと承認サーバーによって異なります。
    5
    (任意設定): セッションの有効期限がアクセストークンと同じ期間になるよう強制する Kafka の再認証メカニズムを有効にします。指定された値がアクセストークンの有効期限が切れるまでの残り時間未満の場合、クライアントは実際にトークンの有効期限が切れる前に再認証する必要があります。デフォルトでは、アクセストークンの期限が切れてもセッションは期限切れにならず、クライアントは再認証を試行しません。
    6
    (任意設定): 承認サーバーへの TLS 接続用の信用できる証明書。
    7
    (任意設定): TLS ホスト名の検証を無効にします。デフォルトは false です。
    8
    JWKS 証明書が期限切れになる前に有効であるとみなされる期間。デフォルトは 360 秒です。デフォルトよりも長い時間を指定する場合は、無効になった証明書へのアクセスが許可されるリスクを考慮してください。
    9
    JWKS 証明書を更新する間隔。この間隔は、有効期間よりも 60 秒以上短くする必要があります。デフォルトは 300 秒です。
    10
    JWKS 公開鍵の更新が連続して試行される間隔の最小一時停止時間 (秒単位)。不明な署名キーが検出されると、JWKS キーの更新は、最後に更新を試みてから少なくとも指定された期間は一時停止し、通常の定期スケジュール以外でスケジュールされます。キーの更新は指数バックオフ(指数バックオフ)のルールに従い、jwksRefreshSeconds に到達するまで、一時停止を増やして失敗した更新を再試行します。デフォルト値は 1 です。
    11
    (任意設定): ECDSA を使用して承認サーバーで JWT トークンを署名する場合は、これを有効にする必要があります。BouncyCastle 暗号ライブラリーを使用して追加の暗号プロバイダーがインストールされます。デフォルトは false です。

    例 2:イントロスペクションエンドポイントを使用したトークン検証の設定

    - name: external
      port: 9094
      type: loadbalancer
      tls: true
      authentication:
        type: oauth
        validIssuerUri: <https://<auth-server-address>/auth/realms/external>
        introspectionEndpointUri: <https://<auth-server-address>/auth/realms/external/protocol/openid-connect/token/introspect> 1
        clientId: kafka-broker 2
        clientSecret: 3
          secretName: my-cluster-oauth
          key: clientSecret
        userNameClaim: preferred_username 4
        maxSecondsWithoutReauthentication: 3600 5

    1
    トークンイントロスペクションエンドポイントの URI。
    2
    クライアントを識別するためのクライアント ID。
    3
    認証にはクライアントシークレットとクライアント ID が使用されます。
    4
    トークンの実際のユーザー名が含まれるトークン要求 (またはキー)。ユーザー名は、ユーザーの識別に使用される principal です。userNameClaim の値は、使用される承認サーバーによって異なります。
    5
    (任意設定): セッションの有効期限がアクセストークンと同じ期間になるよう強制する Kafka の再認証メカニズムを有効にします。指定された値がアクセストークンの有効期限が切れるまでの残り時間未満の場合、クライアントは実際にトークンの有効期限が切れる前に再認証する必要があります。デフォルトでは、アクセストークンの期限が切れてもセッションは期限切れにならず、クライアントは再認証を試行しません。

    OAuth 2.0 認証の適用方法や、承認サーバーのタイプによっては、追加 (任意) の設定を使用できます。

      # ...
      authentication:
        type: oauth
        # ...
        checkIssuer: false 1
        fallbackUserNameClaim: client_id 2
        fallbackUserNamePrefix: client-account- 3
        validTokenType: bearer 4
        userInfoEndpointUri: https://OAUTH-SERVER-ADDRESS/auth/realms/external/protocol/openid-connect/userinfo 5
    1
    承認サーバーが iss クレームを提供しない場合は、発行者チェックを行うことができません。このような場合、checkIssuerfalse に設定し、validIssuerUri を指定しないようにします。デフォルトは true です。
    2
    承認サーバーは、通常ユーザーとクライアントの両方を識別する単一の属性を提供しない場合があります。クライアントが独自の名前で認証される場合、サーバーによって クライアント ID が提供されることがあります。更新トークンまたはアクセストークンを取得するために、ユーザー名およびパスワードを使用してユーザーが認証される場合、サーバーによってクライアント ID の他に ユーザー名 が提供されることがあります。プライマリーユーザー ID 属性が使用できない場合は、このフォールバックオプションで、使用するユーザー名クレーム (属性) を指定します。
    3
    fallbackUserNameClaim が適用される場合、ユーザー名クレームの値とフォールバックユーザー名クレームの値が競合しないようにする必要もあることがあります。producer というクライアントが存在し、producer という通常ユーザーも存在する場合について考えてみましょう。この 2 つを区別するには、このプロパティーを使用してクライアントのユーザー ID に接頭辞を追加します。
    4
    (introspectionEndpointUri を使用する場合のみ該当): 使用している認証サーバーによっては、イントロスペクションエンドポイントによってトークンタイプ属性が返されるかどうかは分からず、異なる値が含まれることがあります。イントロスペクションエンドポイントからの応答に含まれなければならない有効なトークンタイプ値を指定できます。
    5
    (introspectionEndpointUri を使用する場合のみ該当): イントロスペクションエンドポイントの応答に識別可能な情報が含まれないように、承認サーバーが設定または実装されることがあります。ユーザー ID を取得するには、userinfo エンドポイントの URI をフォールバックとして設定します。userNameClaimfallbackUserNameClaim、および fallbackUserNamePrefix の設定が userinfo エンドポイントの応答に適用されます。
  3. エディターを保存して終了し、ローリングアップデートの完了を待ちます。
  4. 更新をログで確認するか、または Pod 状態の遷移を監視して確認します。

    oc logs -f ${POD_NAME} -c ${CONTAINER_NAME}
    oc get po -w

    ローリングアップデートによって、ブローカーが OAuth 2.0 認証を使用するように設定されます。

4.4.6.3. OAuth 2.0 を使用するよう Kafka Java クライアントを設定

この手順では、Kafka ブローカーとの対話に OAuth 2.0 を使用するように Kafka プロデューサーおよびコンシューマー API を設定する方法を説明します。

クライアントコールバックプラグインを pom.xml ファイルに追加し、システムプロパティーを設定します。

前提条件

  • AMQ Streams および Kafka が稼働している必要があります。
  • OAuth 2.0 承認サーバーがデプロイされ、Kafka ブローカーへの OAuth のアクセスが設定されている必要があります。
  • Kafka ブローカーが OAuth 2.0 に対して設定されている必要があります。

手順

  1. OAuth 2.0 サポートのあるクライアントライブラリーを Kafka クライアントの pom.xml ファイルに追加します。

    <dependency>
     <groupId>io.strimzi</groupId>
     <artifactId>kafka-oauth-client</artifactId>
     <version>0.6.1.redhat-00003</version>
    </dependency>
  2. コールバックのシステムプロパティーを設定します。

    以下に例を示します。

    System.setProperty(ClientConfig.OAUTH_TOKEN_ENDPOINT_URI, “https://<auth-server-address>/auth/realms/master/protocol/openid-connect/token”); 1
    System.setProperty(ClientConfig.OAUTH_CLIENT_ID, "<client-name>"); 2
    System.setProperty(ClientConfig.OAUTH_CLIENT_SECRET, "<client-secret>"); 3
    1
    承認サーバーのトークンエンドポイントの URI です。
    2
    クライアント ID。承認サーバーで client を作成するときに使用される名前です。
    3
    承認サーバーで client を作成するときに作成されるクライアントシークレット。
  3. Kafka クライアント設定の TLS で暗号化された接続で SASL OAUTHBEARER メカニズムを有効にします。

    以下は例になります。

    props.put("sasl.jaas.config", "org.apache.kafka.common.security.oauthbearer.OAuthBearerLoginModule required;");
    props.put("security.protocol", "SASL_SSL"); 1
    props.put("sasl.mechanism", "OAUTHBEARER");
    props.put("sasl.login.callback.handler.class", "io.strimzi.kafka.oauth.client.JaasClientOauthLoginCallbackHandler");
    1
    この例では、TLS 接続で SASL_SSL を使用します。暗号化されていない接続では SASL_PLAINTEXT を使用します。
  4. Kafka クライアントが Kafka ブローカーにアクセスできることを確認します。

4.4.6.4. Kafka コンポーネントの OAuth 2.0 の設定

この手順では、承認サーバーを使用して OAuth 2.0 認証を使用するように Kafka コンポーネントを設定する方法を説明します。

以下の認証を設定できます。

  • Kafka Connect
  • Kafka MirrorMaker
  • Kafka Bridge

この手順では、Kafka コンポーネントと承認サーバーは同じサーバーで稼働しています。

作業を開始する前の注意事項

Kafka コンポーネントの OAuth 2.0 認証の設定に関する詳細は、以下を参照してください。

前提条件

  • AMQ Streams および Kafka が稼働している必要があります。
  • OAuth 2.0 承認サーバーがデプロイされ、Kafka ブローカーへの OAuth のアクセスが設定されている必要があります。
  • Kafka ブローカーが OAuth 2.0 に対して設定されている必要があります。

手順

  1. クライアントシークレットを作成し、これを環境変数としてコンポーネントにマウントします。

    以下は、Kafka Bridge の Secret を作成する例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Secret
    metadata:
     name: my-bridge-oauth
    type: Opaque
    data:
     clientSecret: MGQ1OTRmMzYtZTllZS00MDY2LWI5OGEtMTM5MzM2NjdlZjQw 1
    1
    clientSecret キーは base64 形式である必要があります。
  2. Kafka コンポーネントのリソースを作成または編集し、OAuth 2.0 認証が認証プロパティーに設定されるようにします。

    OAuth 2.0 認証では、以下を使用できます。

    • クライアント ID およびシークレット
    • クライアント ID および更新トークン
    • アクセストークン
    • TLS

    KafkaClientAuthenticationOAuth スキーマ参照は、それぞれの例を提供します

    以下は、クライアント ID、シークレット、および TLS を使用して OAuth 2.0 が Kafka Bridge クライアントに割り当てられる例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: KafkaBridge
    metadata:
      name: my-bridge
    spec:
      # ...
      authentication:
        type: oauth 1
        tokenEndpointUri: https://<auth-server-address>/auth/realms/master/protocol/openid-connect/token 2
        clientId: kafka-bridge
        clientSecret:
          secretName: my-bridge-oauth
          key: clientSecret
        tlsTrustedCertificates: 3
        - secretName: oauth-server-cert
          certificate: tls.crt
    1
    oauth に設定された認証タイプ。
    2
    認証用のトークンエンドポイントの URI。
    3
    承認サーバーへの TLS 接続用の信用できる証明書。

    OAuth 2.0 認証の適用方法や、承認サーバーのタイプによって、使用できる追加の設定オプションがあります。

    # ...
    spec:
      # ...
      authentication:
        # ...
        disableTlsHostnameVerification: true 1
        checkAccessTokenType: false 2
        accessTokenIsJwt: false 3
        scope: any 4
    1
    (任意設定): TLS ホスト名の検証を無効にします。デフォルトは false です。
    2
    承認サーバーによって、JWT トークン内部で typ (タイプ) 要求が返されない場合は、checkAccessTokenType: false を適用するとトークンタイプがチェックされず次に進むことができます。デフォルトは true です。
    3
    不透明なトークンを使用している場合、アクセストークンが JWT トークンとして処理されないように accessTokenIsJwt: false を適用することができます。
    4
    (任意設定): トークンエンドポイントからトークンを要求するための scope。認証サーバーでは、クライアントによるスコープの指定が必要になることがあります。この場合では any になります。
  3. Kafka リソースのデプロイメントに変更を適用します。

    oc apply -f your-file
  4. 更新をログで確認するか、または Pod 状態の遷移を監視して確認します。

    oc logs -f ${POD_NAME} -c ${CONTAINER_NAME}
    oc get pod -w

    ローリングアップデートでは、OAuth 2.0 認証を使用して Kafka ブローカーと対話するコンポーネントが設定されます。

4.5. OAuth 2.0 トークンベース承認の使用

トークンベースの認証に OAuth 2.0 と Red Hat Single Sign-On を使用している場合、Red Hat Single Sign-On を使用して承認ルールを設定し、Kafka ブローカーへのクライアントのアクセスを制限することもできます。認証はユーザーのアイデンティティーを確立します。承認は、そのユーザーのアクセスレベルを決定します。

AMQ Streams は、Red Hat Single Sign-On の 承認サービス による OAuth 2.0 トークンベースの承認をサポートします。これにより、セキュリティーポリシーとパーミッションの一元的な管理が可能になります。

Red Hat Single Sign-On で定義されたセキュリティーポリシーおよびパーミッションは、Kafka ブローカーのリソースへのアクセスを付与するために使用されます。ユーザーとクライアントは、Kafka ブローカーで特定のアクションを実行するためのアクセスを許可するポリシーに対して照合されます。

Kafka では、デフォルトですべてのユーザーがブローカーに完全アクセスできます。また、アクセス制御リスト(ACL)を基にして承認を設定するために AclAuthorizer プラグインが提供されます。

ZooKeeper には、 ユーザー名 を基にしてリソースへのアクセスを付与または拒否する ACL ルールが保存されます。ただし、Red Hat Single Sign-On を使用した OAuth 2.0 トークンベースの承認では、より柔軟にアクセス制御を Kafka ブローカーに実装できます。さらに、Kafka ブローカーで OAuth 2.0 の承認および ACL が使用されるように設定することができます。

4.5.1. OAuth 2.0 の承認メカニズム

AMQ Streams の OAuth 2.0 での承認では、Red Hat Single Sign-On サーバーの Authorization Services REST エンドポイントを使用して、Red Hat Single Sign-On を使用するトークンベースの認証が拡張されます。これは、定義されたセキュリティーポリシーを特定のユーザーに適用し、そのユーザーの異なるリソースに付与されたパーミッションの一覧を提供します。ポリシーはロールとグループを使用して、パーミッションをユーザーと照合します。OAuth 2.0 の承認では、Red Hat Single Sign-On の Authorization Services から受信した、ユーザーに付与された権限のリストを基にして、権限がローカルで強制されます。

4.5.1.1. Kafka ブローカーのカスタムオーソライザー

AMQ Streams では、Red Hat Single Sign-On の オーソライザー (KeycloakRBACAuthorizer) が提供されます。Red Hat Single Sign-On によって提供される Authorization Services で Red Hat Single Sign-On REST エンドポイントを使用できるようにするには、Kafka ブローカーでカスタムオーソライザーを設定します。

オーソライザーは必要に応じて付与された権限のリストを承認サーバーから取得し、ローカルで Kafka ブローカーに承認を強制するため、クライアントの要求ごとに迅速な承認決定が行われます。

4.5.2. OAuth 2.0 承認サポートの設定

この手順では、Red Hat Single Sign-On の Authorization Services を使用して、OAuth 2.0 承認を使用するように Kafka ブローカーを設定する方法を説明します。

作業を開始する前に

特定のユーザーに必要なアクセス、または制限するアクセスについて検討してください。Red Hat Single Sign-On では、Red Hat Single Sign-On の グループロールクライアント、および ユーザー の組み合わせを使用して、アクセスを設定できます。

通常、グループは組織の部門または地理的な場所を基にしてユーザーを照合するために使用されます。また、ロールは職務を基にしてユーザーを照合するために使用されます。

Red Hat Single Sign-On を使用すると、ユーザーおよびグループを LDAP で保存できますが、クライアントおよびロールは LDAP で保存できません。ユーザーデータへのアクセスとストレージを考慮して、承認ポリシーの設定方法を選択する必要がある場合があります。

注記

スーパーユーザー は、Kafka ブローカーに実装された承認にかかわらず、常に制限なく Kafka ブローカーにアクセスできます。

前提条件

  • AMQ Streams は、トークンベースの認証 に Red Hat Single Sign-On と OAuth 2.0 を使用するように設定されている必要があります。承認を設定するときに、同じ Red Hat Single Sign-On サーバーエンドポイントを使用する必要があります。
  • OAuth 2.0 認証は、再認証を有効にするために maxSecondsWithoutReauthentication オプションで設定する必要があります。
  • Red Hat Single Sign-On ドキュメント の説明にあるように、Red Hat Single Sign-On の Authorization Services のポリシーおよびパーミッションを管理する方法を理解する必要があります。

手順

  1. Red Hat Single Sign-On の Admin Console にアクセスするか、Red Hat Single Sign-On の Admin CLI を使用して、OAuth 2.0 認証の設定時に作成した Kafka ブローカークライアントの Authorization Services を有効にします。
  2. 承認サービスを使用して、クライアントのリソース、承認スコープ、ポリシー、およびパーミッションを定義します。
  3. ロールとグループをユーザーとクライアントに割り当てて、パーミッションをユーザーとクライアントにバインドします。
  4. エディターで Kafka リソースの Kafka ブローカー設定 (Kafka.spec.kafka) を更新して、Kafka ブローカーで Red Hat Single Sign-On による承認が使用されるように設定します。

    oc edit kafka my-cluster
  5. Kafka ブローカーの kafka 設定を指定して、keycloak による承認を使用し、承認サーバーと Red Hat Single Sign-On の Authorization Services にアクセスできるようにします。

    以下は例になります。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    metadata:
      name: my-cluster
    spec:
      kafka
      # ...
      authorization:
        type: keycloak 1
        tokenEndpointUri: <https://<auth-server-address>/auth/realms/external/protocol/openid-connect/token> 2
        clientId: kafka 3
        delegateToKafkaAcls: false 4
        disableTlsHostnameVerification: false 5
        superUsers: 6
          - CN=fred
          - sam
          - CN=edward
        tlsTrustedCertificates: 7
        - secretName: oauth-server-cert
          certificate: ca.crt
        grantsRefreshPeriodSeconds: 60 8
        grantsRefreshPoolSize: 5 9
      #...
    1
    タイプ keycloak によって Red Hat Single Sign-On の承認が有効になります。
    2
    Red Hat Single Sign-On トークンエンドポイントの URI。本番環境では常に HTTP を使用してください。
    3
    承認サービスが有効になっている Red Hat Single Sign-On の OAuth 2.0 クライアント定義のクライアント ID。通常、kafka が ID として使用されます。
    4
    (オプション) Red Hat Single Sign-On Authorization Services ポリシーでアクセスが拒否された場合、Kafka AclAuthorizer に権限を委譲します。デフォルトは false です。
    5
    (任意設定): TLS ホスト名の検証を無効にします。デフォルトは false です。
    6
    (任意設定): 指定の スーパーユーザー
    7
    (任意設定): 承認サーバーへの TLS 接続用の信用できる証明書。
    8
    (任意設定): 連続する付与 (Grants) 更新実行の間隔。これは、アクティブなセッションが Red Hat Single Sign-On でユーザーのパーミッション変更を検出する最大時間です。デフォルト値は 60 です。
    9
    (任意設定): アクティブなセッションの付与 (Grants) の更新 (並行して) に使用するスレッドの数。デフォルト値は 5 です。
  6. エディターを保存して終了し、ローリングアップデートの完了を待ちます。
  7. 更新をログで確認するか、または Pod 状態の遷移を監視して確認します。

    oc logs -f ${POD_NAME} -c kafka
    oc get po -w

    ローリングアップデートによって、ブローカーが OAuth 2.0 承認を使用するように設定されます。

  8. クライアントまたは特定のロールを持つユーザーとして Kafka ブローカーにアクセスして、設定したパーミッションを検証し、必要なアクセス権限があり、付与されるべきでないアクセス権限がないことを確認します。

第5章 AMQ Streams operator の使用

AMQ Streams の operator を使用して Kafka クラスターと Kafka トピックおよびユーザーを管理します。

5.1. Cluster Operator の使用

Cluster Operator は Kafka クラスターや他の Kafka コンポーネントをデプロイするために使用されます。

Cluster Operator は YAML インストールファイルを使用してデプロイされます。

Cluster Operator のデプロイメントに関する詳細は、『OpenShift での AMQ Streams のデプロイおよびアップグレード』の「Cluster Operator のデプロイ」を参照してください。

Kafka で利用可能なデプロイメントオプションの詳細は、「Kafka Cluster の設定」を参照してください。

注記

OpenShift では、Kafka Connect デプロイメントに Source2Image 機能を組み込み、追加のコネクターを加えるための便利な方法として利用できます。

5.1.1. Cluster Operator の設定

Cluster Operator は、以下のサポートされる環境変数とロギング設定を使用して設定できます。

STRIMZI_NAMESPACE

Operator が操作する namespace のカンマ区切りのリスト。設定されていない場合や、空の文字列や * に設定された場合は、Cluster Operator はすべての namespace で操作します。Cluster Operator デプロイメントでは OpenShift Downward API を使用して、これを Cluster Operator がデプロイされる namespace に自動設定することがあります。以下の例を参照してください。

env:
  - name: STRIMZI_NAMESPACE
    valueFrom:
      fieldRef:
        fieldPath: metadata.namespace
STRIMZI_FULL_RECONCILIATION_INTERVAL_MS
任意設定、デフォルトは 120000 ミリ秒です。定期的な調整の間隔 (秒単位)。
STRIMZI_OPERATION_TIMEOUT_MS
任意設定、デフォルトは 300000 ミリ秒です。内部操作のタイムアウト (ミリ秒単位)。この値は、標準の OpenShift 操作の時間が通常よりも長いクラスターで (Docker イメージのダウンロードが遅い場合など) AMQ Streams を使用する場合に増やす必要があります。
STRIMZI_KAFKA_IMAGES
必須。Kafka バージョンから、そのバージョンの Kafka ブローカーが含まれる該当の Docker イメージへのマッピングが提供されます。必要な構文は、空白またはカンマ区切りの <version>=<image> ペアです。例: 2.5. 0=registry.redhat.io/amq7/amq-streams-kafka-25-rhel7:1.6.7, 2.6.0=registry.redhat.io/amq7/amq-streams-kafka-26-rhel7:1.6. 7 .これは、「コンテナーイメージ」 で説明されているように、Kafka.spec.kafka.version プロパティーが指定されていても Kafka.spec.kafka.image プロパティーが指定されていない場合に使用されます。
STRIMZI_DEFAULT_KAFKA_INIT_IMAGE
Optional, default registry.redhat.io/amq7/amq-streams-rhel7-operator:1.6.7.「コンテナーイメージ」kafka-init-image として指定されたイメージがない場合に、初期設定作業(ラックサポート)のブローカーの前に開始される init コンテナーのデフォルトとして使用するイメージ名。
STRIMZI_KAFKA_CONNECT_IMAGES
必須。Kafka バージョンから、そのバージョンの Kafka Connect が含まれる該当の Docker イメージへのマッピングが提供されます。必要な構文は、空白またはカンマ区切りの <version>=<image> ペアです。例: 2.5. 0=registry.redhat.io/amq7/amq-streams-kafka-25-rhel7:1.6.7, 2.6.0=registry.redhat.io/amq7/amq-streams-kafka-26-rhel7:1.6. 7 .これは、image で説明されているように、KafkaConnect.spec.version プロパティーが指定されていても KafkaConnect.spec.image プロパティーが指定されていない場合に使用されます。
STRIMZI_KAFKA_CONNECT_S2I_IMAGES
必須。Kafka バージョンから、そのバージョンの Kafka Connect が含まれる該当の Docker イメージへのマッピングが提供されます。必要な構文は、空白またはカンマ区切りの <version>=<image> ペアです。例: 2.5. 0=registry.redhat.io/amq7/amq-streams-kafka-25-rhel7:1.6.7, 2.6.0=registry.redhat.io/amq7/amq-streams-kafka-26-rhel7:1.6. 7 .これは、image で説明されているように、KafkaConnectS2I.spec.version プロパティーが指定されていても KafkaConnectS2I.spec.image プロパティーが指定されていない場合に使用されます。
STRIMZI_KAFKA_MIRROR_MAKER_IMAGES
必須。Kafka バージョンから、そのバージョンの Kafka Mirror Maker が含まれる該当の Docker イメージへのマッピングが提供されます。必要な構文は、空白またはカンマ区切りの <version>=<image> ペアです。例: 2.5. 0=registry.redhat.io/amq7/amq-streams-kafka-25-rhel7:1.6.7, 2.6.0=registry.redhat.io/amq7/amq-streams-kafka-26-rhel7:1.6. 7 .これは、image に説明されているように、KafkaMirrorMaker.spec.version プロパティーが指定されていても KafkaMirrorMaker.spec.image プロパティーが指定されていない場合に使用されます。
STRIMZI_DEFAULT_TOPIC_OPERATOR_IMAGE
Optional, default registry.redhat.io/amq7/amq-streams-rhel7-operator:1.6.7.Kafka リソースの 「コンテナーイメージ」Kafka.spec.entityOperator.topicOperator.image として指定されたイメージがない場合に、Topic Operator のデプロイ時にデフォルトとして使用するイメージ名。
STRIMZI_DEFAULT_USER_OPERATOR_IMAGE
Optional, default registry.redhat.io/amq7/amq-streams-rhel7-operator:1.6.7.Kafka リソースの 「コンテナーイメージ」Kafka.spec.entityOperator.userOperator.image として指定されたイメージがない場合に、User Operator のデプロイ時にデフォルトとして使用するイメージ名。
STRIMZI_DEFAULT_TLS_SIDECAR_ENTITY_OPERATOR_IMAGE
Optional, default registry.redhat.io/amq7/amq-streams-kafka-26-rhel7:1.6.7.「コンテナーイメージ」Kafka.spec.entityOperator.tlsSidecar.image として指定されたイメージがない場合に、Entity Operator の TLS サポートを提供するサイドカーコンテナーをデプロイする際にデフォルトとして使用するイメージ名
STRIMZI_IMAGE_PULL_POLICY
任意設定。AMQ Streams の Cluster Operator によって管理されるすべての Pod のコンテナーに適用される ImagePullPolicy。有効な値は AlwaysIfNotPresent、および Never です。指定のない場合、OpenShift のデフォルトが使用されます。ポリシーを変更すると、すべての Kafka、Kafka Connect、および Kafka MirrorMaker クラスターのローリングアップデートが実行されます。
STRIMZI_IMAGE_PULL_SECRETS
任意設定。Secret 名のカンマ区切りのリスト。ここで参照されるシークレットには、コンテナーイメージがプルされるコンテナーレジストリーへのクレデンシャルが含まれます。シークレットは、Cluster Operator によって作成されるすべての PodsimagePullSecrets フィールドで使用されます。このリストを変更すると、Kafka、Kafka Connect、および Kafka MirrorMaker のすべてのクラスターのローリングアップデートが実行されます。
STRIMZI_KUBERNETES_VERSION

任意設定。API サーバーから検出された OpenShift バージョン情報をオーバーライドします。以下の例を参照してください。

env:
  - name: STRIMZI_KUBERNETES_VERSION
    value: |
           major=1
           minor=16
           gitVersion=v1.16.2
           gitCommit=c97fe5036ef3df2967d086711e6c0c405941e14b
           gitTreeState=clean
           buildDate=2019-10-15T19:09:08Z
           goVersion=go1.12.10
           compiler=gc
           platform=linux/amd64
KUBERNETES_SERVICE_DNS_DOMAIN

任意設定。デフォルトの OpenShift DNS サフィックスを上書きします。

デフォルトでは、OpenShfit クラスターで割り当てられるサービスに、デフォルトのサフィックス cluster.local を使用する DNS ドメイン名があります。

ブローカーが kafka-0 の場合の例は次のとおりです。

<cluster-name>-kafka-0.<cluster-name>-kafka-brokers.<namespace>.svc.cluster.local

DNS ドメイン名は、ホスト名の検証に使用される Kafka ブローカー証明書に追加されます。

クラスターで異なる DNS サフィックスを使用している場合、Kafka ブローカーとの接続を確立するために、KUBERNETES_SERVICE_DNS_DOMAIN 環境変数をデフォルトから現在使用中の DNS サフィックスに変更します。

ConfigMap による設定

Cluster Operator のロギングは、strimzi-cluster-operator ConfigMap によって設定されます。

ロギング設定が含まれる ConfigMap は、Cluster Operator のインストール時に作成されます。この ConfigMap は、install/cluster-operator/050-ConfigMap-strimzi-cluster-operator.yaml ファイルに記述されます。このConfigMapのデータフィールドlog4j2.propertiesを変更することで、Cluster Operatorのロギングを設定します。

ロギング設定を更新するには、050-ConfigMap-strimzi-cluster-operator.yaml ファイルを編集し、以下のコマンドを実行します。

oc apply -f install/cluster-operator/050-ConfigMap-strimzi-cluster-operator.yaml

または、ConfigMap を直接編集することもできます。

oc edit cm strimzi-cluster-operator

リロード間隔の頻度を変更するには、作成された ConfigMapmonitorInterval オプションで秒単位の時間を設定します。

クラスタオペレータのデプロイ時にConfigMapがない場合、デフォルトのロギング値が使用されます。

Cluster Operator のデプロイ後に ConfigMap が誤って削除される場合、最後に読み込まれたロギング設定が使用されます。新規のロギング設定を読み込むために新規 ConfigMap を作成します。

注記

ConfigMap から monitorInterval オプションを削除しないでください。

5.1.1.1. 定期的な調整

Cluster Operator は OpenShift クラスターから受信する必要なクラスターリソースに関するすべての通知に対応しますが、Operator が実行されていない場合や、何らかの理由で通知が受信されない場合、必要なリソースは実行中の OpenShift クラスターの状態と同期しなくなります。

フェイルオーバーを適切に処理するために、Cluster Operator によって定期的な調整プロセスが実行され、必要なリソースすべてで一貫した状態になるように、必要なリソースの状態を現在のクラスターデプロイメントと比較できます。[STRIMZI_FULL_RECONCILIATION_INTERVAL_MS] 変数を使用して、定期的な調整の時間間隔を設定できます。

5.1.2. ロールベースアクセス制御 (RBAC) のプロビジョニング

クラスターオペレーターが機能するためには、OpenShiftクラスター内で、KafkaKafkaConnectなどのリソースや、ConfigMapsPodDeploymentsStatefulSetsServicesなどの管理されたリソースとやりとりする権限が必要です。このようなパーミッションは、OpenShift のロールベースアクセス制御 (RBAC) リソースに記述されます。

  • ServiceAccount
  • Role および ClusterRole
  • RoleBinding および ClusterRoleBinding

Cluster Operator は、ClusterRoleBinding を使用して独自の ServiceAccount で実行される他に、OpenShift リソースへのアクセスを必要とするコンポーネントの RBAC リソースを管理します。

また OpenShift には、ServiceAccount で動作するコンポーネントが、その ServiceAccount にはない他の ServiceAccounts の権限を付与しないようにするための特権昇格の保護機能も含まれています。Cluster Operator は、ClusterRoleBindings と、それが管理するリソースで必要な RoleBindings を作成できる必要があるため、Cluster Operator にも同じ権限が必要です。

5.1.2.1. 委譲された権限

Cluster Operator が必要な Kafka リソースのリソースをデプロイする場合、以下のように ServiceAccountsRoleBindings、および ClusterRoleBindings も作成します。

  • Kafka ブローカー Pod は、cluster-name-kafka という ServiceAccount を使用します。

    • ラック機能が使用されると、strimzi-cluster-name-kafka-init ClusterRoleBinding は、strimzi-kafka-broker と呼ばれる ClusterRole 経由で、クラスター内のノードへの ServiceAccount アクセスを付与するために使用されます。
    • ラック機能が使用されていない場合は、バインディングは作成されません。
  • ZooKeeper Pod では cluster-name-zookeeper という ServiceAccount が使用されます。
  • Entity Operator Pod では cluster-name-entity-operator という ServiceAccount が使用されます。

    • Topic Operator はステータス情報のある OpenShift イベントを生成するため、ServiceAccountstrimzi-entity-operator という ClusterRole にバインドされ、strimzi-entity-operator RoleBinding 経由でこのアクセス権限を付与します。
  • KafkaConnect および KafkaConnectS2I リソースの Pod は、cluster-name-cluster-connect という ServiceAccount を使用します。
  • KafkaMirrorMaker の Pod は、cluster-name-mirror-maker という ServiceAccount を使用します。
  • KafkaMirrorMaker2 の Pod は、cluster-name-mirrormaker2という ServiceAccount を使用します。
  • KafkaBridge の Pod は、cluster-name-bridge という ServiceAccount を使用します。

5.1.2.2. ServiceAccount

Cluster Operator は ServiceAccount を使用して最適に実行されます。

Cluster Operator の ServiceAccount の例

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: strimzi-cluster-operator
  labels:
    app: strimzi

その後、Cluster Operator の Deployment で、これを spec.template.spec.serviceAccountName に指定する必要があります。

Cluster Operator の Deployment の部分的な例

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: strimzi-cluster-operator
  labels:
    app: strimzi
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      name: strimzi-cluster-operator
      strimzi.io/kind: cluster-operator
  template:
      # ...

12 行目で、strimzi-cluster-operator ServiceAccountserviceAccountName として指定されています。

5.1.2.3. ClusterRoles

Cluster Operator は、必要なリソースへのアクセス権限を付与する ClusterRole を使用して操作する必要があります。OpenShift クラスターの設定によっては、クラスター管理者が ClusterRoles を作成する必要があることがあります。

注記

クラスター管理者の権限は ClusterRoles の作成にのみ必要です。Cluster Operator はクラスター管理者アカウントで実行されません。

ClusterRoles は、 最小権限の原則に従い、Kafka、Kafka Connect、および ZooKeeper クラスターを操作するために Cluster Operator が必要とする権限のみが含まれます。最初に割り当てられた一連の権限により、Cluster Operator で StatefulSetsDeploymentsPods、および ConfigMaps などの OpenShift リソースを管理できます。

Cluster Operator は ClusterRoles を使用して、namespace スコープリソースのレベルおよびクラスタースコープリソースのレベルで権限を付与します。

Cluster Operator の namespaced リソースのある ClusterRole

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: strimzi-cluster-operator-namespaced
  labels:
    app: strimzi
rules:
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      # The cluster operator needs to access and manage service accounts to grant Strimzi components cluster permissions
      - serviceaccounts
    verbs:
      - get
      - create
      - delete
      - patch
      - update
  - apiGroups:
      - "rbac.authorization.k8s.io"
    resources:
      # The cluster operator needs to access and manage rolebindings to grant Strimzi components cluster permissions
      - rolebindings
    verbs:
      - get
      - create
      - delete
      - patch
      - update
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      # The cluster operator needs to access and manage config maps for Strimzi components configuration
      - configmaps
      # The cluster operator needs to access and manage services to expose Strimzi components to network traffic
      - services
      # The cluster operator needs to access and manage secrets to handle credentials
      - secrets
      # The cluster operator needs to access and manage persistent volume claims to bind them to Strimzi components for persistent data
      - persistentvolumeclaims
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
      - create
      - delete
      - patch
      - update
  - apiGroups:
      - "kafka.strimzi.io"
    resources:
      # The cluster operator runs the KafkaAssemblyOperator, which needs to access and manage Kafka resources
      - kafkas
      - kafkas/status
      # The cluster operator runs the KafkaConnectAssemblyOperator, which needs to access and manage KafkaConnect resources
      - kafkaconnects
      - kafkaconnects/status
      # The cluster operator runs the KafkaConnectS2IAssemblyOperator, which needs to access and manage KafkaConnectS2I resources
      - kafkaconnects2is
      - kafkaconnects2is/status
      # The cluster operator runs the KafkaConnectorAssemblyOperator, which needs to access and manage KafkaConnector resources
      - kafkaconnectors
      - kafkaconnectors/status
      # The cluster operator runs the KafkaMirrorMakerAssemblyOperator, which needs to access and manage KafkaMirrorMaker resources
      - kafkamirrormakers
      - kafkamirrormakers/status
      # The cluster operator runs the KafkaBridgeAssemblyOperator, which needs to access and manage BridgeMaker resources
      - kafkabridges
      - kafkabridges/status
      # The cluster operator runs the KafkaMirrorMaker2AssemblyOperator, which needs to access and manage KafkaMirrorMaker2 resources
      - kafkamirrormaker2s
      - kafkamirrormaker2s/status
      # The cluster operator runs the KafkaRebalanceAssemblyOperator, which needs to access and manage KafkaRebalance resources
      - kafkarebalances
      - kafkarebalances/status
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
      - create
      - delete
      - patch
      - update
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      # The cluster operator needs to access and delete pods, this is to allow it to monitor pod health and coordinate rolling updates
      - pods
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
      - delete
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      - endpoints
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
  - apiGroups:
      # The cluster operator needs the extensions api as the operator supports Kubernetes version 1.11+
      # apps/v1 was introduced in Kubernetes 1.14
      - "extensions"
    resources:
      # The cluster operator needs to access and manage deployments to run deployment based Strimzi components
      - deployments
      - deployments/scale
      # The cluster operator needs to access replica sets to manage Strimzi components and to determine error states
      - replicasets
      # The cluster operator needs to access and manage replication controllers to manage replicasets
      - replicationcontrollers
      # The cluster operator needs to access and manage network policies to lock down communication between Strimzi components
      - networkpolicies
      # The cluster operator needs to access and manage ingresses which allow external access to the services in a cluster
      - ingresses
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
      - create
      - delete
      - patch
      - update
  - apiGroups:
      - "apps"
    resources:
      # The cluster operator needs to access and manage deployments to run deployment based Strimzi components
      - deployments
      - deployments/scale
      - deployments/status
      # The cluster operator needs to access and manage stateful sets to run stateful sets based Strimzi components
      - statefulsets
      # The cluster operator needs to access replica-sets to manage Strimzi components and to determine error states
      - replicasets
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
      - create
      - delete
      - patch
      - update
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      # The cluster operator needs to be able to create events and delegate permissions to do so
      - events
    verbs:
      - create
  - apiGroups:
      # OpenShift S2I requirements
      - apps.openshift.io
    resources:
      - deploymentconfigs
      - deploymentconfigs/scale
      - deploymentconfigs/status
      - deploymentconfigs/finalizers
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
      - create
      - delete
      - patch
      - update
  - apiGroups:
      # OpenShift S2I requirements
      - build.openshift.io
    resources:
      - buildconfigs
      - builds
    verbs:
      - create
      - delete
      - get
      - list
      - patch
      - watch
      - update
  - apiGroups:
      # OpenShift S2I requirements
      - image.openshift.io
    resources:
      - imagestreams
      - imagestreams/status
    verbs:
      - create
      - delete
      - get
      - list
      - watch
      - patch
      - update
  - apiGroups:
      - networking.k8s.io
    resources:
      # The cluster operator needs to access and manage network policies to lock down communication between Strimzi components
      - networkpolicies
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
      - create
      - delete
      - patch
      - update
  - apiGroups:
      - route.openshift.io
    resources:
      # The cluster operator needs to access and manage routes to expose Strimzi components for external access
      - routes
      - routes/custom-host
    verbs:
      - get
      - list
      - create
      - delete
      - patch
      - update
  - apiGroups:
      - policy
    resources:
      # The cluster operator needs to access and manage pod disruption budgets this limits the number of concurrent disruptions
      # that a Strimzi component experiences, allowing for higher availability
      - poddisruptionbudgets
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
      - create
      - delete
      - patch
      - update

2 番目の一連の権限には、クラスタースコープリソースに必要な権限が含まれます。

Cluster Operator のクラスタースコープリソースのある ClusterRole

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: strimzi-cluster-operator-global
  labels:
    app: strimzi
rules:
  - apiGroups:
      - "rbac.authorization.k8s.io"
    resources:
      # The cluster operator needs to create and manage cluster role bindings in the case of an install where a user
      # has specified they want their cluster role bindings generated
      - clusterrolebindings
    verbs:
      - get
      - create
      - delete
      - patch
      - update
      - watch
  - apiGroups:
      - storage.k8s.io
    resources:
      # The cluster operator requires "get" permissions to view storage class details
      # This is because only a persistent volume of a supported storage class type can be resized
      - storageclasses
    verbs:
      - get
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      # The cluster operator requires "list" permissions to view all nodes in a cluster
      # The listing is used to determine the node addresses when NodePort access is configured
      # These addresses are then exposed in the custom resource states
      - nodes
    verbs:
      - list

strimzi-kafka-broker ClusterRole は、ラック機能に使用される Kafka Pod の init コンテナーが必要とするアクセス権限を表します。「委譲された権限」 で説明したように、このアクセスを委譲できるようにするには、このロールも Cluster Operator に必要です。

Cluster Operator の ClusterRole により、OpenShift ノードへのアクセスを Kafka ブローカー Pod に委譲できます。

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: strimzi-kafka-broker
  labels:
    app: strimzi
rules:
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      # The Kafka Brokers require "get" permissions to view the node they are on
      # This information is used to generate a Rack ID that is used for High Availability configurations
      - nodes
    verbs:
      - get

strimzi-topic-operatorClusterRole は、Topic Operator が必要とするアクセスを表します。「委譲された権限」 で説明したように、このアクセスを委譲できるようにするには、このロールも Cluster Operator に必要です。

Cluster Operator のClusterRole により、イベントへのアクセスを Topic Operator に委譲できます。

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: strimzi-entity-operator
  labels:
    app: strimzi
rules:
  - apiGroups:
      - "kafka.strimzi.io"
    resources:
      # The entity operator runs the KafkaTopic assembly operator, which needs to access and manage KafkaTopic resources
      - kafkatopics
      - kafkatopics/status
      # The entity operator runs the KafkaUser assembly operator, which needs to access and manage KafkaUser resources
      - kafkausers
      - kafkausers/status
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
      - create
      - patch
      - update
      - delete
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      - events
    verbs:
      # The entity operator needs to be able to create events
      - create
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      # The entity operator user-operator needs to access and manage secrets to store generated credentials
      - secrets
    verbs:
      - get
      - list
      - create
      - patch
      - update
      - delete

strimzi-kafka-client ClusterRole は、クライアントのラックアウェアネスを使用する Kafka クライアントをベースとしたコンポーネントが必要とするアクセス権限を表します。「委譲された権限」 で説明したように、このアクセスを委譲できるようにするには、このロールも Cluster Operator に必要です。

Cluster Operator の ClusterRole により、OpenShift ノードへのアクセスを Kafka クライアントベースの Pod に委譲できます。

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: strimzi-kafka-client
  labels:
    app: strimzi
rules:
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      # The Kafka clients (Connect, Mirror Maker, etc.) require "get" permissions to view the node they are on
      # This information is used to generate a Rack ID (client.rack option) that is used for consuming from the closest
      # replicas when enabled
      - nodes
    verbs:
      - get

5.1.2.4. ClusterRoleBindings

Operator には ClusterRoleServiceAccount に関連付ける ClusterRoleBindings および RoleBindings が必要です。ClusterRoleBindings は、クラスタースコープのリソースが含まれる ClusterRole に必要になります。

Cluster Operator の ClusterRoleBinding の例

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: strimzi-cluster-operator
  labels:
    app: strimzi
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: strimzi-cluster-operator
    namespace: myproject
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: strimzi-cluster-operator-global
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

ClusterRoleBindings は、委譲に必要な ClusterRole にも必要です。

Kafka ブローカーラックアウェアネスの Cluster Operator の Cluster RoleBinding の例

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: strimzi-cluster-operator-kafka-broker-delegation
  labels:
    app: strimzi
# The Kafka broker cluster role must be bound to the cluster operator service account so that it can delegate the cluster role to the Kafka brokers.
# This must be done to avoid escalating privileges which would be blocked by Kubernetes.
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: strimzi-cluster-operator
    namespace: myproject
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: strimzi-kafka-broker
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

および

Kafka クライアントラックアウェアネスの Cluster Operator の Cluster RoleBinding の例

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: strimzi-cluster-operator-kafka-client-delegation
  labels:
    app: strimzi
# The Kafka clients cluster role must be bound to the cluster operator service account so that it can delegate the
# cluster role to the Kafka clients using it for consuming from closest replica.
# This must be done to avoid escalating privileges which would be blocked by Kubernetes.
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: strimzi-cluster-operator
    namespace: myproject
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: strimzi-kafka-client
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

namespaced リソースのみが含まれる ClusterRoles は、RoleBindings のみを使用してバインドされます。

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: strimzi-cluster-operator
  labels:
    app: strimzi
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: strimzi-cluster-operator
    namespace: myproject
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: strimzi-cluster-operator-namespaced
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: strimzi-cluster-operator-entity-operator-delegation
  labels:
    app: strimzi
# The Entity Operator cluster role must be bound to the cluster operator service account so that it can delegate the cluster role to the Entity Operator.
# This must be done to avoid escalating privileges which would be blocked by Kubernetes.
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: strimzi-cluster-operator
    namespace: myproject
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: strimzi-entity-operator
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

5.2. Topic Operator の使用

KafkaTopic リソースを使用してトピックを作成、編集、または削除する場合、Topic Operator によって変更が確実に Kafka クラスターで反映されます。

OpenShift での AMQ Streams のデプロイおよびアップグレード』には、Topic Operator をデプロイする手順が記載されています。

5.2.1. Kafka トピックリソース

KafkaTopic リソースは、パーティションやレプリカの数を含む、トピックの設定に使用されます。

KafkaTopic の完全なスキーマは、「KafkaTopic スキーマ参照」で確認できます。

5.2.1.1. トピック処理用の Kafka クラスターの特定

KafkaTopic リソースには、このリソースが属する Kafka クラスターの適した名前 (Kafka リソースの名前から派生) を定義するラベルが含まれます。

以下は例になります。

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: KafkaTopic
metadata:
  name: topic-name-1
  labels:
    strimzi.io/cluster: my-cluster

ラベルは、KafkaTopic リソースを特定し、新しいトピックを作成するために、Topic Operator によって使用されます。また、以降のトピックの処理でも使用されます。

ラベルが Kafka クラスターと一致しない場合、Topic Operator は KafkaTopic を識別できず、トピックは作成されません。

5.2.1.2. トピック変更の処理

Topic Operator にとって解決しなければならない基本的な問題として、信頼できるソースが 1 つないことがあります。KafkaTopic リソースと Kafka トピックはいずれも Operator とは別に変更できます。面倒なことに、Topic Operator は KafkaTopic リソースと Kafka トピックで変更を常にリアルタイムで監視できるとは限りません (たとえば Operator が停止している場合もあります)。

これを解決するために、Operator は各トピックに関する情報の独自のプライベートコピーを維持します。Kafka クラスターまたは OpenShift で変更が生じると、他のシステムの状態とプライベートコピーの両方を確認し、すべての同期が保たれるように何を変更する必要があるかを判断します。同じことが Operator の起動時に必ず実行され、また Operator の稼働中にも定期的に行われます。

たとえば、Topic Operator が実行されていないときに KafkaTopicmy-topic が作成された場合を考えてみましょう。Operator は、起動時に「my-topic」のプライベートコピーを持たないので、Operator が前回稼働状態であった後に KafkaTopic が作成されたと推測できます。Operator は my-topic に対応するトピックを作成し、さらに my-topic のメタデータのプライベートコピーを保存します。

このプライベートコピーによって、Operator は、Kafka と OpenShift の両方でトピック設定が変更される場合に対処できますが、それができるのは変更に矛盾 (たとえば両方で同じトピックの config キーが異なる値に変更される場合など) がない場合に限ります。変更に矛盾がある場合、Kafka の設定が優先され、KafkaTopic はそれを反映する形で更新されます。

プライベートコピーは、Kafka が使用するのと同じ ZooKeeper アンサンブルに保持されます。これにより可用性の懸念が軽減されます。これは、ZooKeeper が実行中でなければ Kafka 自体を実行できないため、Operator がステートレスであっても可用性は下がらないからです。

5.2.1.3. Kafka トピックの使用に関する推奨事項

トピックを使用する場合は、整合性を保ちます。常に KafkaTopic リソースで作業を行うか、直接 OpenShift でトピックを扱います。特定のトピックで、両方の方法を頻繁に切り替えないでください。

トピックの性質を反映するトピック名を使用し、後で名前を変更できないことに注意してください。

Kafka でトピックを作成する場合は、有効な OpenShift リソース名である名前を使用します。それ以外の場合は、Topic Operator は対応する KafkaTopic を OpenShift ルールに準じた名前で作成する必要があります。

注記

OpenShift の識別子および名前の推奨事項については、OpenShift コミュニティーの記事「Identifiers and Names」を参照してください。

5.2.1.4. Kafka トピックの命名規則

Kafka と OpenShift では、Kafka と KafkaTopic.metadata.name でのトピックの命名にそれぞれ独自の検証ルールを適用します。トピックごとに有効な名前があり、他のトピックには無効です。

spec.topicName プロパティーを使用すると、OpenShift の Kafka トピックでは無効な名前を使用して、Kafka で有効なトピックを作成できます。

spec.topicName プロパティーは Kafka の命名検証ルールを継承します。

  • 249 文字を超える名前は使用できません。
  • Kafka トピックの有効な文字は ASCII 英数字、._、および - です。
  • 名前を . または .. にすることはできませんが、.exampleTopic..exampleTopic のように名前で使用できます。

spec.topicName は変更しないでください。

以下は例になります。

apiVersion: {KafkaApiVersion}
kind: KafkaTopic
metadata:
  name: topic-name-1
spec:
  topicName: topicName-1 1
  # ...
1
OpenShift では大文字は無効です。

上記は下記のように変更できません。

apiVersion: {KafkaApiVersion}
kind: KafkaTopic
metadata:
  name: topic-name-1
spec:
  topicName: name-2
  # ...
注記

Kafka Streams など一部の Kafka クライアントアプリケーションは、プログラムを使用して Kafka でトピックを作成できます。これらのトピックに、OpenShift リソース名としては無効な名前が付いている場合、Topic Operator はそれらのトピックに Kafka 名に基づく有効な名前を付けます。無効な文字が置き換えられ、ハッシュが名前に追加されます。

5.2.2. Kafka トピックの設定

KafkaTopic リソースのプロパティーを使用して Kafka トピックを設定します。

oc apply を使用すると、トピックを作成または編集できます。oc delete を使用すると、既存のトピックを削除できます。

以下に例を示します。

  • oc apply -f <topic-config-file>
  • oc delete KafkaTopic <topic-name>

この手順では、10 個のパーティションと 2 つのレプリカがあるトピックを作成する方法を説明します。

作業を開始する前の注意事項

以下を考慮してから変更を行うことが重要になります。

  • Kafka は KafkaTopic リソースによる以下の変更をサポートしません

    • spec.topicName を使用したトピック名の変更
    • spec.partitions を使用したパーティションサイズの減少
  • spec.replicas を使用して最初に指定したレプリカの数を変更することはできません。
  • キーのあるトピックの spec.partitions を増やすと、レコードをパーティション化する方法が変更されます。これは、トピックがセマンティックパーティションを使用するとき、特に問題になる場合があります。

前提条件

手順

  1. 作成する KafkaTopic が含まれるファイルを準備します。

    KafkaTopic の例

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: KafkaTopic
    metadata:
      name: orders
      labels:
        strimzi.io/cluster: my-cluster
    spec:
      partitions: 10
      replicas: 2

    ヒント

    トピックを変更する場合、現行バージョンのリソースは、oc get kafkatopic orders -o yaml を使用して取得できます。

  2. OpenShift で KafkaTopic リソースを作成します。

    oc apply -f TOPIC-CONFIG-FILE

5.2.3. リソース要求および制限のある Topic Operator の設定

CPU やメモリーなどのリソースを Topic Operator に割り当て、Topic Operator が消費できるリソースの量に制限を設定できます。

前提条件

  • Cluster Operator が稼働している必要があります。

手順

  1. 必要に応じてエディターで Kafka クラスター設定を更新します。

    oc edit kafka MY-CLUSTER
  2. Kafka リソースの spec.entityOperator.topicOperator.resources プロパティーで、Topic Operator のリソース要求および制限を設定します。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    spec:
      # Kafka and ZooKeeper sections...
      entityOperator:
        topicOperator:
          resources:
            requests:
              cpu: "1"
              memory: 500Mi
            limits:
              cpu: "1"
              memory: 500Mi
  3. 新しい設定を適用してリソースを作成または更新します。

    oc apply -f KAFKA-CONFIG-FILE

5.3. User Operator の使用

KafkaUser リソースを使用してユーザーを作成、編集、または削除する場合、User Operator によって変更が確実に Kafka クラスターで反映されます。

OpenShift での AMQ Streams のデプロイおよびアップグレード』には、User Operator をデプロイする手順が記載されています。

スキーマの詳細については、KafkaUser schema reference を参照してください。

Kafka へのアクセスの認証および承認

KafkaUser を使用して、特定のクライアントが Kafka にアクセスするために使用する認証および承認メカニズムを有効にします。

KafkUserを使用してユーザーを管理し、Kafkaブローカーへのアクセスを確保する方法については、Securing access to Kafka brokers を参照してください。

5.3.1. リソース要求および制限のある User Operator の設定

CPU やメモリーなどのリソースを User Operator に割り当て、User Operator が消費できるリソースの量に制限を設定できます。

前提条件

  • Cluster Operator が稼働している必要があります。

手順

  1. 必要に応じてエディターで Kafka クラスター設定を更新します。

    oc edit kafka MY-CLUSTER
  2. Kafka リソースの spec.entityOperator.userOperator.resources プロパティーで、User Operator のリソース要求および制限を設定します。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: Kafka
    spec:
      # Kafka and ZooKeeper sections...
      entityOperator:
        userOperator:
          resources:
            requests:
              cpu: "1"
              memory: 500Mi
            limits:
              cpu: "1"
              memory: 500Mi

    ファイルを保存して、エディターを終了します。Cluster Operator によって変更が自動的に適用されます。

5.4. Prometheus メトリクスを使用した Operator の監視

AMQ Streams の operator は Prometheus メトリクスを公開します。メトリクスは自動で有効になり、以下の情報が含まれます。

  • 調整の数
  • operator が処理しているカスタムリソースの数
  • 調整の期間
  • operator からの JVM メトリクス

この他に、Grafana ダッシュボードのサンプルが提供されます。

Prometheus に関する詳細は、『Deploying and Upgrading AMQ Streams on OpenShift』の「Introducing Metrics to Kafka」を参照してください。

第6章 Kafka Bridge

本章では、AMQ Streams Kafka Bridge について概説し、その REST API を使用して AMQ Streams と対話するために役立つ情報を提供します。

6.1. Kafka Bridge の概要

AMQ Streams Kafka Bridge をインターフェースとして使用し、Kafka クラスターに対して特定タイプの HTTP リクエストを行うことができます。

6.1.1. Kafka Bridge インターフェース

Kafka Bridge では、HTTP ベースのクライアントと Kafka クラスターとの対話を可能にする RESTful インターフェースが提供されます。  また、クライアントアプリケーションによる Kafka プロトコルの変換は必要なく、Web API コネクションの利点が AMQ Streams に提供されます。

API には consumerstopics の 2 つの主なリソースがあります。これらのリソースは、Kafka クラスターでコンシューマーおよびプロデューサーと対話するためにエンドポイント経由で公開され、アクセスが可能になります。リソースと関係があるのは Kafka ブリッジのみで、Kafka に直接接続されたコンシューマーやプロデューサーとは関係はありません。

6.1.1.1. HTTP リクエスト

Kafka Bridge は、以下の方法で Kafka クラスターへの HTTP リクエストをサポートします。

  • トピックにメッセージを送信する。
  • トピックからメッセージを取得する。
  • トピックのパーティションリストを取得する。
  • コンシューマーを作成および削除する。
  • コンシューマーをトピックにサブスクライブし、このようなトピックからメッセージを受信できるようにする。
  • コンシューマーがサブスクライブしているトピックの一覧を取得する。
  • トピックからコンシューマーのサブスクライブを解除する。
  • パーティションをコンシューマーに割り当てる。
  • コンシューマーオフセットの一覧をコミットする。
  • パーティションで検索して、コンシューマーが最初または最後のオフセットの位置、または指定のオフセットの位置からメッセージを受信できるようにする。

上記の方法で、JSON 応答と HTTP 応答コードのエラー処理を行います。メッセージは JSON またはバイナリー形式で送信できます。

クライアントは、ネイティブの Kafka プロトコルを使用する必要なくメッセージを生成して使用できます。

その他のリソース

6.1.2. Kafka Bridge でサポートされるクライアント

Kafka Bridge を使用して、内部および外部の HTTP クライアントアプリケーションの両方を Kafka クラスターに統合できます。

内部クライアント
内部クライアントとは、Kafka Bridge 自体と同じ OpenShift クラスターで実行されるコンテナーベースの HTTP クライアントのことです。内部クライアントは、ホストの Kafka Bridge および KafkaBridge のカスタムリソースで定義されたポートにアクセスできます。
外部クライアント
外部クライアントとは、Kafka Bridge がデプロイおよび実行される OpenShift クラスター外部で実行される HTTP クライアントのことです。外部クライアントは、OpenShift Route、ロードバランサーサービス、または Ingress を使用して Kafka Bridge にアクセスできます。

HTTP 内部および外部クライアントの統合

Internal and external HTTP producers and consumers exchange data with the Kafka brokers through the Kafka Bridge

6.1.3. Kafka Bridge のセキュリティー保護

AMQ Streams には、現在 Kafka Bridge の暗号化、認証、または承認は含まれていません。そのため、外部クライアントから Kafka Bridge に送信されるリクエストは以下のようになります。

  • 暗号化されず、HTTPS ではなく HTTP を使用する必要がある。
  • 認証なしで送信される。

ただし、以下のような他の方法で Kafka Bridge をセキュアにできます。

  • Kafka Bridge にアクセスできる Pod を定義する OpenShift ネットワークポリシー。
  • 認証または承認によるリバースプロキシー (例: OAuth2 プロキシー)。
  • API ゲートウェイ。
  • TLS 終端をともなう Ingress または OpenShift ルート。

Kafka Bridge では、Kafka Broker への接続時に TLS 暗号化と、TLS および SASL 認証がサポートされます。OpenShift クラスター内で以下を設定できます。

  • Kafka Bridge と Kafka クラスター間の TLS または SASL ベースの認証。
  • Kafka Bridge と Kafka クラスター間の TLS 暗号化接続。

詳細は、「Kafka Bridge の設定」 を参照してください。

Kafka ブローカーで ACL を使用することで、Kafka Bridge を使用して消費および生成できるトピックを制限することができます。

6.1.4. OpenShift 外部の Kafka Bridge へのアクセス

デプロイメント後、AMQ Streams Kafka Bridge には同じ OpenShift クラスターで実行しているアプリケーションのみがアクセスできます。これらのアプリケーションは、kafka-bridge-name-bridge-service サービスを使用して API にアクセスします。

OpenShift クラスター外部で実行しているアプリケーションに Kafka Bridge がアクセスできるようにする場合は、以下の機能のいずれかを使用して Kafka Bridge を手動で公開できます。

  • LoadBalancer または NodePort タイプのサービス
  • Ingress リソース
  • OpenShift ルート

サービスを作成する場合には、selector で以下のラベルを使用して、サービスがトラフィックをルーティングする Pod を設定します。

  # ...
  selector:
    strimzi.io/cluster: kafka-bridge-name 1
    strimzi.io/kind: KafkaBridge
  #...
1
OpenShift クラスターでの Kafka Bridge カスタムリソースの名前。

6.1.5. Kafka Bridge へのリクエスト

データ形式と HTTP ヘッダーを指定し、有効なリクエストが Kafka Bridge に送信されるようにします。

6.1.5.1. コンテンツタイプヘッダー

API リクエストおよびレスポンス本文は、常に JSON としてエンコードされます。

  • コンシューマー操作の実行時に、POST リクエストの本文が空でない場合は、以下の Content-Type ヘッダーが含まれている必要があります。

    Content-Type: application/vnd.kafka.v2+json
  • プロデューサー操作を行う場合、POST リクエストには、生成されるメッセージの埋め込みデータ形式を示すContent-Typeヘッダーを指定する必要があります。これは json または binary のいずれかになります。

    埋め込みデータ形式Content-Type ヘッダー

    JSON

    Content-Type: application/vnd.kafka.json.v2+json

    バイナリー

    Content-Type: application/vnd.kafka.binary.v2+json

次のセクションで説明どおり、埋め込みデータ形式はコンシューマーごとに設定されます。

POSTリクエストのボディが空の場合は、Content-Type設定しないでください。空のボディーを使用して、デフォルト値のコンシューマーを作成できます。

6.1.5.2. 埋め込みデータ形式

埋め込みデータ形式は、Kafka メッセージが Kafka Bridge によりプロデューサーからコンシューマーに HTTP で送信される際の形式です。以下の 2 つの埋め込みデータ形式がサポートされます。JSON およびバイナリー。

/consumers/groupid エンドポイントを使用してコンシューマーを作成する場合、POST リクエスト本文で JSON またはバイナリーいずれかの埋め込みデータ形式を指定する必要があります。これは、以下の例のように format フィールドで指定します。

{
  "name": "my-consumer",
  "format": "binary", 1
...
}
1
バイナリー埋め込みデータ形式。

コンシューマーの作成時に指定する埋め込みデータ形式は、コンシューマーが消費する Kafka メッセージのデータ形式と一致する必要があります。

バイナリー埋め込みデータ形式を指定する場合は、以降のプロデューサーリクエストで、リクエスト本文にバイナリーデータが Base64 でエンコードされた文字列として含まれる必要があります。たとえば、/topics/topicname エンドポイントを使用してメッセージを送信する場合は、records.value を Base64 でエンコードする必要があります。

{
  "records": [
    {
      "key": "my-key",
      "value": "ZWR3YXJkdGhldGhyZWVsZWdnZWRjYXQ="
    },
  ]
}

プロデューサーリクエストには、埋め込みデータ形式に対応する Content-Type ヘッダーも含まれる必要があります (例: Content-Type: application/vnd.kafka.binary.v2+json)。

6.1.5.3. メッセージの形式

/topics エンドポイントを使用してメッセージを送信する場合は、records パラメーターのリクエストボディーにメッセージペイロードを入力します。

records パラメーターには、以下のオプションフィールドを含めることができます。

  • Message headers
  • Message key
  • Message value
  • Destination partition

/topicsへのPOSTリクエストの例

curl -X POST \
  http://localhost:8080/topics/my-topic \
  -H 'content-type: application/vnd.kafka.json.v2+json' \
  -d '{
    "records": [
        {
            "key": "my-key",
            "value": "sales-lead-0001"
            "partition": 2
            "headers": [
              {
                "key": "key1",
                "value": "QXBhY2hlIEthZmthIGlzIHRoZSBib21iIQ==" 1
              }
            ]
        },
    ]
}'

1
バイナリー形式のヘッダー値。Base64 としてエンコードされます。

6.1.5.4. Accept ヘッダー

コンシューマーを作成したら、以降のすべての GET リクエストには Accept ヘッダーが以下のような形式で含まれる必要があります。

Accept: application/vnd.kafka.EMBEDDED-DATA-FORMAT.v2+json

EMBEDDED-DATA-FORMATjson または binary です。

たとえば、サブスクライブされたコンシューマーのレコードを JSON 埋め込みデータ形式で取得する場合、この Accept ヘッダーが含まれるようにします。

Accept: application/vnd.kafka.json.v2+json

6.1.6. CORS

CORS (Cross-Origin Resource Sharing) を使用すると、Kafka Bridge HTTP の設定 で Kafka クラスターにアクセスするために許可されるメソッドおよび元の URL を指定できます。

Kafka Bridge の CORS 設定例

# ...
cors:
  allowedOrigins: "https://strimzi.io"
  allowedMethods: "GET,POST,PUT,DELETE,OPTIONS,PATCH"
  # ...

CORS では、異なるドメイン上のオリジンソース間での シンプルな リクエストおよび プリフライト リクエストが可能です。

シンプルなリクエストは、GETHEADPOSTの各メソッドを使った標準的なリクエストに適しています。

プリフライトリクエストは、実際のリクエストが安全に送信できることを確認する最初のチェックとして HTTP OPTIONS リクエストを送信します。確認時に、実際のリクエストが送信されます。プリフライトリクエストは、PUTDELETEなど、より高い安全性が求められるメソッドや、非標準のヘッダーを使用するメソッドに適しています。

すべての要求には、HTTP 要求のソースであるヘッダーの Origin 値が必要です。

6.1.6.1. シンプルなリクエスト

たとえば、この単純なリクエストヘッダーは、オリジンを https://strimzi.io と指定します。

Origin: https://strimzi.io

ヘッダー情報がリクエストに追加されます。

curl -v -X GET HTTP-ADDRESS/bridge-consumer/records \
-H 'Origin: https://strimzi.io'\
-H 'content-type: application/vnd.kafka.v2+json'

Kafka Bridgeからの応答では、Access-Control-Allow-Originヘッダーが返されます。

HTTP/1.1 200 OK
Access-Control-Allow-Origin: * 1
1
アスタリスク(*)を返すと、リソースをどのドメインでもアクセスできることが分かります。

6.1.6.2. プリフライトリクエスト

最初のプリフライトリクエストは、OPTIONSメソッドを使ってKafka Bridgeに送信されます。HTTP OPTIONS リクエストはヘッダー情報を送信し、Kafka Bridge が実際のリクエストを許可することを確認します。

ここでは、プリフライトリクエストは https://strimzi.io から POST リクエストが有効であることを確認します。

OPTIONS /my-group/instances/my-user/subscription HTTP/1.1
Origin: https://strimzi.io
Access-Control-Request-Method: POST 1
Access-Control-Request-Headers: Content-Type 2
1
Kafka Bridge では、実際のリクエストが POST リクエストであるとアラートされます。
2
実際のリクエストは Content-Type ヘッダーと共に送信されます。

OPTIONS は、プリフライトリクエストのヘッダー情報に追加されます。

curl -v -X OPTIONS -H 'Origin: https://strimzi.io' \
-H 'Access-Control-Request-Method: POST' \
-H 'content-type: application/vnd.kafka.v2+json'

Kafka Bridge は最初のリクエストに応答し、リクエストが受け入れられることを確認します。応答ヘッダーは、許可されるオリジン、メソッド、およびヘッダーを返します。

HTTP/1.1 200 OK
Access-Control-Allow-Origin: https://strimzi.io
Access-Control-Allow-Methods: GET,POST,PUT,DELETE,OPTIONS,PATCH
Access-Control-Allow-Headers: content-type

オリジンまたはメソッドが拒否されると、エラーメッセージが返されます。

プリフライトリクエストで確認されたため、実際のリクエストには Access-Control-Request-Method ヘッダーは必要ありませんが、元のヘッダーが必要です。

curl -v -X POST HTTP-ADDRESS/topics/bridge-topic \
-H 'Origin: https://strimzi.io' \
-H 'content-type: application/vnd.kafka.v2+json'

応答は、送信元 URL が許可されることを示します。

HTTP/1.1 200 OK
Access-Control-Allow-Origin: https://strimzi.io

その他のリソース

Fetch CORS 仕様

6.1.7. Kafka Bridge API リソース

リクエストやレスポンスの例などを含む REST API エンドポイントおよび説明の完全リストは、「Kafka Bridge API reference」を参照してください。

6.1.8. Kafka Bridge デプロイメント

Cluster Operator を使用して、Kafka Bridge を OpenShift クラスターにデプロイします。

Kafka Bridge をデプロイすると、Cluster Operator により OpenShift クラスターに Kafka Bridge オブジェクトが作成されます。オブジェクトには、デプロイメントサービス、および Pod が含まれ、それぞれ Kafka Bridge のカスタムリソースに付与された名前が付けられます。

その他のリソース

6.2. Kafka Bridge クイックスタート

このクイックスタートを使用して、ローカルの開発環境で AMQ Streams の Kafka Bridge を試すことができます。以下の方法について説明します。

  • OpenShift クラスターに Kafka Bridge をデプロイする。
  • ポート転送を使用して Kafka Bridge サービスをローカルマシンに公開する。
  • Kafka クラスターのトピックおよびパーティションへのメッセージを生成する。
  • Kafka Bridge コンシューマーを作成する。
  • 基本的なコンシューマー操作を実行する (たとえば、コンシューマーをトピックにサブスクライブする、生成したメッセージを取得するなど)。

このクイックスタートでは、HTTP リクエストはターミナルにコピーおよび貼り付けできる curl コマンドを使用します。OpenShift クラスターへのアクセスが必要になります。ローカルの OpenShift クラスターを実行および管理するには、Minikube、CodeReady Containers、または MiniShift などのツールを使用します。

前提条件を確認し、本章に指定されている順序でタスクを行うようにしてください。

データ形式について

このクイックスタートでは、バイナリーではなく JSON 形式でメッセージを生成および消費します。リクエスト例で使用されるデータ形式および HTTP ヘッダーの詳細は、「Kafka Bridge へのリクエスト」 を参照してください。

クイックスタートの前提条件

  • ローカルまたはリモート OpenShift クラスターにアクセスできるクラスター管理者権限が必要です。
  • AMQ Streams がインストールされている必要があります。
  • Cluster Operator によってデプロイされた稼働中の Kafka クラスターが OpenShift namespace に必要です。
  • Entity Operator がデプロイされ、Kafka クラスターの一部として稼働している必要があります。

6.2.1. OpenShift クラスターへの Kafka Bridge のデプロイメント

AMQ Streams には、AMQ Streams Kafka Bridge の設定を指定する YAML サンプルが含まれています。このファイルに最小限の変更を加え、Kafka Bridge のインスタンスを OpenShift クラスターにデプロイします。

手順

  1. examples/bridge/kafka-bridge.yaml ファイルを編集します。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1alpha1
    kind: KafkaBridge
    metadata:
      name: quickstart 1
    spec:
      replicas: 1
      bootstrapServers: <cluster-name>-kafka-bootstrap:9092 2
      http:
        port: 8080
    1
    Kafka Bridge のデプロイ時に、デプロイメントの名前およびその他の関連するリソースの名前に -bridge が追加されます。この例では、Kafka Bridge デプロイメントには quickstart-bridge という名前が付けられ、付随する Kafka Bridge サービスには quickstart-bridge-service という名前が付けられます。
    2
    bootstrapServers プロパティーで、Kafka クラスターの名前を <cluster-name> として入力します。
  2. Kafka Bridge を OpenShift クラスターにデプロイします。

    oc apply -f examples/bridge/kafka-bridge.yaml

    quickstart-bridge デプロイメント、サービス、および他の関連リソースが OpenShift クラスターに作成されます。

  3. Kafka Bridge が正常にデプロイされたことを確認します。

    oc get deployments
    NAME                             READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
    quickstart-bridge                  1/1     1            1          34m
    my-cluster-connect                 1/1     1            1          24h
    my-cluster-entity-operator         1/1     1            1          24h
    #...

次のステップ

Kafka Bridge を OpenShift クラスターにデプロイしたら、Kafka Bridge サービスをローカルマシンに公開します

その他のリソース

6.2.2. Kafka Bridge サービスのローカルマシンへの公開

次に、ポート転送を使用して AMQ Streams の Kafka Bridge サービスを http://localhost:8080 上でローカルマシンに公開します。

注記

ポート転送は、開発およびテストの目的でのみ適切です。

手順

  1. OpenShift クラスターの Pod の名前をリストします。

    oc get pods -o name
    
    pod/kafka-consumer
    # ...
    pod/quickstart-bridge-589d78784d-9jcnr
    pod/strimzi-cluster-operator-76bcf9bc76-8dnfm
  2. ポート 8080quickstart-bridge Pod に接続します。

    oc port-forward pod/quickstart-bridge-589d78784d-9jcnr 8080:8080 &
    注記

    ローカルマシンのポート 8080 がすでに使用中の場合は、代わりの HTTP ポート (8008 など) を使用します。

これで、API リクエストがローカルマシンのポート 8080 から Kafka Bridge Pod のポート 8080 に転送されるようになります。

6.2.3. トピックおよびパーティションへのメッセージの作成

次に、topics エンドポイントを使用して、トピックへのメッセージを JSON 形式で生成します。以下に示すように、メッセージの宛先パーティションをリクエスト本文に指定できます。partitions エンドポイントは、全メッセージの単一の宛先パーティションをパスパラメーターとして指定する代替方法を提供します。

手順

  1. テキストエディターを使用して、3 つのパーティションがある Kafka トピックの YAML 定義を作成します。

    apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
    kind: KafkaTopic
    metadata:
      name: bridge-quickstart-topic
      labels:
        strimzi.io/cluster: <kafka-cluster-name> 1
    spec:
      partitions: 3 2
      replicas: 1
      config:
        retention.ms: 7200000
        segment.bytes: 1073741824
    1
    Kafka Bridge がデプロイされる Kafka クラスターの名前。
    2
    トピックのパーティション数。
  2. ファイルを bridge-quickstart-topic.yaml として examples/topic ディレクトリーに保存します。
  3. OpenShift クラスターにトピックを作成します。

    oc apply -f examples/topic/bridge-quickstart-topic.yaml
  4. Kafka Bridge を使用して、作成したトピックに 3 つのメッセージを生成します。

    curl -X POST \
      http://localhost:8080/topics/bridge-quickstart-topic \
      -H 'content-type: application/vnd.kafka.json.v2+json' \
      -d '{
        "records": [
            {
                "key": "my-key",
                "value": "sales-lead-0001"
            },
            {
                "value": "sales-lead-0002",
                "partition": 2
            },
            {
                "value": "sales-lead-0003"
            }
        ]
    }'
    • sales-lead-0001 は、キーのハッシュに基づいてパーティションに送信されます。
    • sales-lead-0002 は、パーティション 2 に直接送信されます。
    • sales-lead-0003 は、ラウンドロビン方式を使用して bridge-quickstart-topic トピックのパーティションに送信されます。
  5. リクエストが正常に行われると、Kafka Bridge は offsets アレイを 200 コードと application/vnd.kafka.v2+jsoncontent-type ヘッダーとともに返します。各メッセージで、offsets アレイは以下を記述します。

    • メッセージが送信されたパーティション。
    • パーティションの現在のメッセージオフセット。

      応答の例

      #...
      {
        "offsets":[
          {
            "partition":0,
            "offset":0
          },
          {
            "partition":2,
            "offset":0
          },
          {
            "partition":0,
            "offset":1
          }
        ]
      }

次のステップ

トピックおよびパーティションへのメッセージを作成したら、Kafka Bridge コンシューマーを作成します

関連情報

6.2.4. Kafka Bridge コンシューマーの作成

Kafka クラスターで何らかのコンシューマー操作を実行するには、まず consumers エンドポイントを使用してコンシューマーを作成する必要があります。コンシューマーは Kafka Bridge コンシューマー と呼ばれます。

手順

  1. bridge-quickstart-consumer-group という名前の新しいコンシューマーグループに Kafka Bridge コンシューマーを作成します。

    curl -X POST http://localhost:8080/consumers/bridge-quickstart-consumer-group \
      -H 'content-type: application/vnd.kafka.v2+json' \
      -d '{
        "name": "bridge-quickstart-consumer",
        "auto.offset.reset": "earliest",
        "format": "json",
        "enable.auto.commit": false,
        "fetch.min.bytes": 512,
        "consumer.request.timeout.ms": 30000
      }'
    • コンシューマーには bridge-quickstart-consumer という名前を付け、埋め込みデータ形式は json として設定します。
    • 一部の基本的な設定が定義されます。
    • コンシューマーはログへのオフセットに自動でコミットしません。これは、enable.auto.commitfalse に設定されているからです。このクイックスタートでは、オフセットを跡で手作業でコミットします。

      リクエストが正常に行われると、Kafka Bridge はレスポンス本文でコンシューマー ID (instance_id) とベース URL (base_uri) を 200 コードとともに返します。

      応答例

      #...
      {
        "instance_id": "bridge-quickstart-consumer",
        "base_uri":"http://<bridge-name>-bridge-service:8080/consumers/bridge-quickstart-consumer-group/instances/bridge-quickstart-consumer"
      }

  2. ベース URL (base_uri) をコピーし、このクイックスタートの他のコンシューマー操作で使用します。

次のステップ

上記で作成した Kafka Bridge コンシューマーをトピックにサブスクライブできます

関連情報

6.2.5. Kafka Bridge コンシューマーのトピックへのサブスクライブ

Kafka Bridge コンシューマーを作成したら、subscription エンドポイントを使用して、1 つ以上のトピックにサブスクライブします。サブスクライブすると、コンシューマーはトピックに生成されたすべてのメッセージの受信を開始します。

手順

  • 前述の「トピックおよびパーティションへのメッセージの作成」の手順ですでに作成した bridge-quickstart-topic トピックに、コンシューマーをサブスクライブします。

    curl -X POST http://localhost:8080/consumers/bridge-quickstart-consumer-group/instances/bridge-quickstart-consumer/subscription \
      -H 'content-type: application/vnd.kafka.v2+json' \
      -d '{
        "topics": [
            "bridge-quickstart-topic"
        ]
    }'

    topics アレイには、例のような単一のトピック、または複数のトピックを含めることができます。正規表現に一致する複数のトピックにコンシューマーをサブスクライブする場合は、topics アレイの代わりに topic_pattern 文字列を使用できます。

    リクエストが正常に行われると、Kafka Bridge によって 204 (No Content) コードのみが返されます。

次のステップ

Kafka Bridge コンシューマーをトピックにサブスクライブしたら、コンシューマーからメッセージを取得できます。

関連情報

6.2.6. Kafka Bridge コンシューマーからの最新メッセージの取得

次に、records エンドポイントからデータをリクエストすることで、Kafka Bridge コンシューマーから最新メッセージを取得します。実稼働環境では、HTTP クライアントはこのエンドポイントを繰り返し (ループで) 呼び出すことができます。

手順

  1. 「トピックおよびパーティションへのメッセージの生成」の説明に従い、Kafka Bridge コンシューマーに新たなメッセージを生成します。
  2. GET リクエストを records エンドポイントに送信します。

    curl -X GET http://localhost:8080/consumers/bridge-quickstart-consumer-group/instances/bridge-quickstart-consumer/records \
      -H 'accept: application/vnd.kafka.json.v2+json'

    Kafka Bridge コンシューマーを作成し、サブスクライブすると、最初の GET リクエストによって空のレスポンスが返されます。これは、ポーリング操作がリバランスプロセスを開始してパーティションを割り当てるからです。

  3. 手順 2 を繰り返し、Kafka Bridge コンシューマーからメッセージを取得します。

    Kafka Bridge は、レスポンス本文でメッセージのアレイ (トピック名、キー、値、パーティション、オフセットの記述) を 200 コードとともに返します。メッセージはデフォルトで最新のオフセットから取得されます。

    HTTP/1.1 200 OK
    content-type: application/vnd.kafka.json.v2+json
    #...
    [
      {
        "topic":"bridge-quickstart-topic",
        "key":"my-key",
        "value":"sales-lead-0001",
        "partition":0,
        "offset":0
      },
      {
        "topic":"bridge-quickstart-topic",
        "key":null,
        "value":"sales-lead-0003",
        "partition":0,
        "offset":1
      },
    #...
    注記

    空のレスポンスが返される場合は、「トピックおよびパーティションへのメッセージの生成」の説明に従い、コンシューマーに対して追加のレコードを生成し、メッセージの取得を再試行します。

次のステップ

Kafka Bridge コンシューマーからメッセージを取得したら、ログへのオフセットをコミットします。

関連情報

6.2.7. ログへのオフセットのコミット

次に、offsets エンドポイントを使用して、Kafka Bridge コンシューマーによって受信されるすべてのメッセージに対して、手動でオフセットをログにコミットします。この操作が必要なのは、前述の「Kafka Bridge コンシューマーの作成」で作成した Kafka Bridge コンシューマー が enable.auto.commit の設定で false に指定されているからです。

手順

  • bridge-quickstart-consumer のオフセットをログにコミットします。

    curl -X POST http://localhost:8080/consumers/bridge-quickstart-consumer-group/instances/bridge-quickstart-consumer/offsets

    リクエスト本文は送信されないので、オフセットはコンシューマーによって受信されたすべてのレコードに対してコミットされます。この代わりに、リクエスト本文に、オフセットをコミットするトピックおよびパーティションを指定するアレイ (OffsetCommitSeekList) を含めることができます。

    リクエストが正常に行われると、Kafka Bridge は 204 コードのみを返します。

次のステップ

オフセットをログにコミットしたら、オフセットをシークのエンドポイントを試行します。

関連情報

6.2.8. パーティションのオフセットのシーク

次に、positions エンドポイントを使用して、Kafka Bridge コンシューマーを設定することで、パーティションのメッセージを特定のオフセットから取得し、さらに最新のオフセットから取得します。これは Apache Kafka では、シーク操作と呼ばれます。

手順

  1. quickstart-bridge-topic トピックで、パーティション 0 の特定のオフセットをシークします。

    curl -X POST http://localhost:8080/consumers/bridge-quickstart-consumer-group/instances/bridge-quickstart-consumer/positions \
      -H 'content-type: application/vnd.kafka.v2+json' \
      -d '{
        "offsets": [
            {
                "topic": "bridge-quickstart-topic",
                "partition": 0,
                "offset": 2
            }
        ]
    }'

    リクエストが正常に行われると、Kafka Bridge は 204 コードのみを返します。

  2. GET リクエストを records エンドポイントに送信します。

    curl -X GET http://localhost:8080/consumers/bridge-quickstart-consumer-group/instances/bridge-quickstart-consumer/records \
      -H 'accept: application/vnd.kafka.json.v2+json'

    Kafka Bridge は、シークしたオフセットからのメッセージを返します。

  3. 同じパーティションの最後のオフセットをシークし、デフォルトのメッセージ取得動作を復元します。この時点で、positions/end エンドポイントを使用します。

    curl -X POST http://localhost:8080/consumers/bridge-quickstart-consumer-group/instances/bridge-quickstart-consumer/positions/end \
      -H 'content-type: application/vnd.kafka.v2+json' \
      -d '{
        "partitions": [
            {
                "topic": "bridge-quickstart-topic",
                "partition": 0
            }
        ]
    }'

    リクエストが正常に行われると、Kafka Bridge は別の 204 コードを返します。

注記

また、positions/beginning エンドポイントを使用して、1 つ以上のパーティションの最初のオフセットをシークすることもできます。

次のステップ

このクイックスタートでは、AMQ Streams Kafka Bridge を使用して Kafka クラスターの一般的な操作をいくつか実行しました。これで、すでに作成した Kafka Bridge コンシューマーを削除 できます。

関連情報

6.2.9. Kafka Bridge コンシューマーの削除

最後に、このクイックスタートを通して使用した Kafa Bridge コンシューマーを削除します。

手順

  • DELETE リクエストを instances エンドポイントに送信し、Kafka Bridge コンシューマーを削除します。

    curl -X DELETE http://localhost:8080/consumers/bridge-quickstart-consumer-group/instances/bridge-quickstart-consumer

    リクエストが正常に行われると、Kafka Bridge は 204 コードのみを返します。

その他のリソース

第7章 3scale での Kafka Bridge の使用

Red Hat 3scale API Management をデプロイし、AMQ Streams の Kafka Bridge と統合できます。

7.1. 3scale での Kafka Bridge の使用

Kafka Bridge のプレーンデプロイメントでは、認証または承認のプロビジョニングがなく、TLS 暗号化による外部クライアントへの接続はサポートされません。

3scale を使用すると、TLS によって Kafka Bridge のセキュリティーが保護され、認証および承認も提供されます。また、3scale との統合により、メトリクス、流量制御、請求などの追加機能も利用できるようになります。

3scale では、AMQ Streams へのアクセスを希望する外部クライアントからのリクエストに対して、各種タイプの認証を使用できます。3scale では、以下のタイプの認証がサポートされます。

標準 API キー
識別子およびシークレットトークンとして機能する、ランダムな単一文字列またはハッシュ。
アプリケーション ID とキーのペア
イミュータブルな識別子およびミュータブルなシークレットキー文字列。
OpenID Connect
委譲された認証のプロトコル。

既存の 3scale デプロイメントを使用する場合

3scale がすでに OpenShift にデプロイされており、Kafka Bridge と併用する場合は、正しく設定されていることを確認してください。

設定については、「Kafka Bridge を使用するための 3scale のデプロイメント」 を参照してください。

7.1.1. Kafka Bridge のサービス検出

3scale は、サービス検出を使用して統合されますが、これには 3scale が AMQ Streams および Kafka Bridge と同じ OpenShift クラスターにデプロイされている必要があります。

AMQ Streams Cluster Operator デプロイメントには、以下の環境変数が設定されている必要があります。

  • STRIMZI_CUSTOM_KAFKA_BRIDGE_SERVICE_LABELS
  • STRIMZI_CUSTOM_KAFKA_BRIDGE_SERVICE_ANNOTATIONS

Kafka Bridge をデプロイすると、Kafka Bridge の REST インターフェースを公開するサービスは、3scale による検出にアノテーションとラベルを使用します。

  • 3scale によって discovery.3scale.net=true ラベルが使用され、サービスが検出されます。
  • アノテーションによってサービスに関する情報が提供されます。

OpenShift コンソールで設定を確認するには、Kafka Bridge インスタンスの Services に移動します。Annotations に、Kafka Bridge の OpenAPI 仕様へのエンドポイントが表示されます。

7.1.2. 3scale APIcast ゲートウェイポリシー

3scale は 3scale APIcast と併用されます。3scale APIcast は、Kafka Bridge の単一エントリーポイントを提供する 3scale とデプロイされる API ゲートウェイです。

APIcast ポリシーは、ゲートウェイの動作をカスタマイズするメカニズムを提供します。3scale には、ゲートウェイ設定のための標準ポリシーのセットが含まれています。また、独自のポリシーを作成することもできます。

APIcast ポリシーの詳細は、3scale ドキュメントの「API ゲートウェイの管理」を参照してください。

Kafka Bridge の APIcast ポリシー

3scale と Kafka Bridge との統合のポリシー設定例は policies_config.json ファイルに含まれており、このファイルでは以下を定義します。

  • Anonymous Access (匿名アクセス)
  • Header Modification (ヘッダー変更)
  • Routing (ルーティング)
  • URL Rewriting (URL の書き換え)

ゲートウェイポリシーは、このファイルを使用して有効または無効に設定します。

この例をひな形として使用し、独自のポリシーを定義できます。

Anonymous Access (匿名アクセス)
Anonymous Access ポリシーでは、認証をせずにサービスが公開され、HTTP クライアントがデフォルトのクレデンシャル (匿名アクセス用) を提供しない場合に、このポリシーによって提供されます。このポリシーは必須ではなく、認証が常に必要であれば無効または削除できます。
Header Modification (ヘッダー変更)

Header Modification ポリシーを使用すると、既存の HTTP ヘッダーを変更したり、ゲートウェイを通過するリクエストまたはレスポンスへ新規ヘッダーを追加したりすることができます。3scale の統合では、このポリシーによって、HTTP クライアントから Kafka Bridge までゲートウェイを通過するすべてのリクエストにヘッダーが追加されます。

Kafka Bridge は、新規コンシューマー作成のリクエストを受信すると、URI のある base_uri フィールドが含まれる JSON ペイロードを返します。コンシューマーは後続のすべてのリクエストにこの URI を使用する必要があります。以下は例になります。

{
  "instance_id": "consumer-1",
  "base_uri":"http://my-bridge:8080/consumers/my-group/instances/consumer1"
}

APIcast を使用する場合、クライアントは以降のリクエストをすべてゲートウェイに送信し、Kafka Bridge には直接送信しません。そのため URI には、ゲートウェイの背後にある Kafka Bridge のアドレスではなく、ゲートウェイのホスト名が必要です。

Header Modification ポリシーを使用すると、ヘッダーが HTTP クライアントからリクエストに追加されるので、Kafka Bridge はゲートウェイホスト名を使用します。

たとえば、Forwarded: host=my-gateway:80;proto=http ヘッダーを適用すると、Kafka Bridge は以下をコンシューマーに提供します。

{
    "instance_id": "consumer-1",
    "base_uri":"http://my-gateway:80/consumers/my-group/instances/consumer1"
}

X-Forwarded-Path ヘッダーには、クライアントからゲートウェイへのリクエストに含まれる元のパスが含まれています。このヘッダーは、ゲートウェイが複数の Kafka Bridge インスタンスをサポートする場合に適用される Routing ポリシーに密接に関連します。

Routing (ルーティング)

Routing ポリシーは、複数の Kafka Bridge インスタンスがある場合に適用されます。コンシューマーが最初に作成された Kafka Bridge インスタンスにリクエストを送信する必要があるため、適切な Kafka Bridge インスタンスにリクエストを転送するようゲートウェイのルートをリクエストに指定する必要があります。

Routing ポリシーは各ブリッジインスタンスに名前を付け、ルーティングはその名前を使用して実行されます。Kafka Bridge のデプロイ時に、KafkaBridge カスタムリソースで名前を指定します。

たとえば、コンシューマーから以下への各リクエスト (X-Forwarded-Path を使用) について考えてみましょう。

http://my-gateway:80/my-bridge-1/consumers/my-group/instances/consumer1

この場合、各リクエストは以下に転送されます。

http://my-bridge-1-bridge-service:8080/consumers/my-group/instances/consumer1

URL Rewriting ポリシーはブリッジ名を削除しますが、これは、リクエストをゲートウェイから Kafka Bridge に転送するときにこのポリシーが使用されないからです。

URL Rewriting (URL の書き換え)

URL Rewiring ポリシーは、ゲートウェイから Kafka Bridge にリクエストが転送されるとき、クライアントから特定の Kafka Bridge インスタンスへのリクエストにブリッジ名が含まれないようにします。

ブリッジ名は、ブリッジが公開するエンドポイントで使用されません。

7.1.3. TLS の検証

TLS の検証用に APIcast を設定できます。これにはテンプレートを使用した APIcast の自己管理によるデプロイメントが必要になります。apicast サービスがルートとして公開されます。

TLS ポリシーを Kafka Bridge API に適用することもできます。

TLS 設定の詳細は、3scale ドキュメントの「API ゲートウェイの管理」を参照してください。

7.1.4. 3scale ドキュメント

3scale を Kafka Bridge と使用するためにデプロイする手順は、3scale をある程度理解していることを前提としています。

詳細は、3scale の製品ドキュメントを参照してください。

7.2. Kafka Bridge を使用するための 3scale のデプロイメント

3scale を Kafka Bridge で使用するには、まず 3scale をデプロイし、次に Kafka Bridge API の検出を設定します。

また、3scale APIcast および 3scale toolbox も使用します。

  • APIcast は、HTTP クライアントが Kafka Bridge API サービスに接続するための NGINX ベースの API ゲートウェイとして、3scale により提供されます。
  • 3scale toolbox は設定ツールで、Kafka Bridge サービスの OpenAPI 仕様を 3scale にインポートするために使用されます。

このシナリオでは、AMQ Streams、Kafka、Kafka Bridge、および 3scale/APIcast を、同じ OpenShift クラスターで実行します。

注記

3scale がすでに Kafka Bridge と同じクラスターにデプロイされている場合は、デプロイメントの手順を省略して、現在のデプロイメントを使用できます。

3scale デプロイメントの場合:

  • 「Red Hat 3scale API Management Supported Configurations」を確認します。
  • インストールには、cluster-admin ロール (system:admin など) を持つユーザーが必要です。
  • 以下が記述されている JSON ファイルにアクセスできる必要があります。

    • Kafka Bridge OpenAPI 仕様 (openAPIV2.json)
    • Kafka Bridge のヘッダー変更および Routing ポリシー (policies_config.json)

      GitHub で JSON ファイルを探します。

手順

  1. 3scale API Management を OpenShift クラスターにデプロイします。

    1. 新規プロジェクトを作成するか、または既存プロジェクトを使用します。

      oc new-project my-project \
          --description="description" --display-name="display_name"
    2. 3scale をデプロイします。

      「3scale のインストール」 ガイドに記載の情報に従い、テンプレートまたは Operator を使用して OpenShift に 3scale をデプロイします。

      どの方法を使用する場合も、WILDCARD_DOMAIN パラメーターが OpenShift クラスターのドメインに設定されていることを確認してください。

      3scale 管理ポータルにアクセスするために表示される URL およびクレデンシャルを書き留めておきます。

  2. 3scale が Kafka Bridge サービスを検出するように承認を付与します。

    oc adm policy add-cluster-role-to-user view system:serviceaccount:my-project:amp
  3. 3scale が OpenShift コンソールまたは CLI から Openshift クラスターに正常にデプロイされたことを確認します。

    以下に例を示します。

    oc get deployment 3scale-operator
  4. 3scale toolbox を設定します。

    1. 『Operating 3scale』 に記載の情報を使用して、3scale toolbox をインストールします。
    2. 3scale と対話できるように環境変数を設定します。

      export REMOTE_NAME=strimzi-kafka-bridge 1
      export SYSTEM_NAME=strimzi_http_bridge_for_apache_kafka 2
      export TENANT=strimzi-kafka-bridge-admin 3
      export PORTAL_ENDPOINT=$TENANT.3scale.net 4
      export TOKEN=3scale access token 5
      1
      REMOTE_NAME は、3scale 管理ポータルのリモートアドレスに割り当てられた名前です。
      2
      SYSTEM_NAME は、3scale toolbox で OpenAPI 仕様をインポートして作成される 3scale サービス/API の名前です。
      3
      TENANT は、3scale 管理ポータルのテナント名です (https://$TENANT.3scale.net)。
      4
      PORTAL_ENDPOINT は、3scale 管理ポータルを実行するエンドポイントです。
      5
      TOKEN は、3scale toolbox または HTTP リクエストを介して対話するために 3scale 管理ポータルによって提供されるアクセストークンです。
    3. 3scale toolbox のリモート Web アドレスを設定します。

      3scale remote add $REMOTE_NAME https://$TOKEN@$PORTAL_ENDPOINT/

      これで、toolbox を実行するたびに、3scale 管理ポータルのエンドポイントアドレスを指定する必要がなくなりました。

  5. Cluster Operator デプロイメントに、3scale が Kafka Bridge サービスを検出するために必要なラベルプロパティーおよびアノテーションプロパティーがあることを確認します。

    #...
    env:
    - name: STRIMZI_CUSTOM_KAFKA_BRIDGE_SERVICE_LABELS
        value: |
        discovery.3scale.net=true
    - name: STRIMZI_CUSTOM_KAFKA_BRIDGE_SERVICE_ANNOTATIONS
        value: |
        discovery.3scale.net/scheme=http
        discovery.3scale.net/port=8080
        discovery.3scale.net/path=/
        discovery.3scale.net/description-path=/openapi
    #...

    これらのプロパティーがない場合は、OpenShift コンソールからプロパティーを追加するか、Cluster Operator および Kafka Bridge を再デプロイします。

  6. 3scale で Kafka Bridge API サービスを検出します。

    1. 3scale をデプロイしたときに提供されたクレデンシャルを使用して、3scale 管理ポータルにログインします。
    2. 3scale 管理ポータルから、New APIImport from OpenShiftに移動します。ここで、Kafka Bridge サービスが表示されます。
    3. Create Service をクリックします。

      ページを更新して Kafka Bridge サービスを表示することが必要な場合もあります。

      ここで、サービスの設定をインポートする必要があります。エディターからインポートしますが、ポータルを開いたまま正常にインポートされたことを確認します。

  7. OpenAPI 仕様 (JSON ファイル) の Host フィールドを編集して、Kafka Bridge サービスのベース URL を使用します。

    以下は例になります。

    "host": "my-bridge-bridge-service.my-project.svc.cluster.local:8080"

    host URL に以下が正しく含まれることを確認します。

    • Kafka Bridge 名 (my-bridge)
    • プロジェクト名 (my-project)
    • Kafka Bridge のポート (8080)
  8. 3scale toolbox を使用して、更新された OpenAPI 仕様をインポートします。

    3scale import openapi -k -d $REMOTE_NAME openapiv2.json -t myproject-my-bridge-bridge-service
  9. サービスの Header Modification および Routing ポリシー (JSON ファイル) をインポートします。

    1. 3scale で作成したサービスの ID を特定します。

      ここでは、`jq` ユーティリティー を使用します。

      export SERVICE_ID=$(curl -k -s -X GET "https://$PORTAL_ENDPOINT/admin/api/services.json?access_token=$TOKEN" | jq ".services[] | select(.service.system_name | contains(\"$SYSTEM_NAME\")) | .service.id")

      ポリシーをインポートするときにこの ID が必要です。

    2. ポリシーをインポートします。

      curl -k -X PUT "https://$PORTAL_ENDPOINT/admin/api/services/$SERVICE_ID/proxy/policies.json" --data "access_token=$TOKEN" --data-urlencode policies_config@policies_config.json
  10. 3scale 管理ポータルから、IntegrationConfiguration に移動し、Kafka Bridge サービスのエンドポイントとポリシーが読み込まれていることを確認します。
  11. アプリケーションプランを作成するために、ApplicationsCreate Application Plan に移動します。
  12. アプリケーションを作成するために、AudienceDeveloperApplicationsCreate Application に移動します。

    認証のユーザーキーを取得するためにアプリケーションが必要になります。

  13. 実稼働環境用の手順: 実稼働環境のゲートウェイで API を利用可能にするには、設定をプロモートします。

    3scale proxy-config promote $REMOTE_NAME $SERVICE_ID
  14. API テストツールを使用して、コンシューマーの作成に呼び出しを使用する APIcast ゲートウェイと、アプリケーションに作成されたユーザーキーで、Kafka Bridge にアクセスできることを検証します。

    以下に例を示します。

    https//my-project-my-bridge-bridge-service-3scale-apicast-staging.example.com:443/consumers/my-group?user_key=3dfc188650101010ecd7fdc56098ce95

    Kafka Bridge からペイロードが返されれば、コンシューマーが正常に作成されています。

    {
      "instance_id": "consumer1",
      "base uri": "https//my-project-my-bridge-bridge-service-3scale-apicast-staging.example.com:443/consumers/my-group/instances/consumer1"
    }

    ベース URI は、クライアントが以降のリクエストで使用するアドレスです。

第8章 Cruise Control によるクラスターのリバランス

Cruise Control を AMQ Streams クラスターにデプロイし、Kafka クラスターのリバランスに使用できます。

Cruise Control は、クラスターワークロードの監視、事前定義の制約を基にしたクラスターの再分散、異常の検出および修正などの Kafka の操作を自動化するオープンソースのシステムです。Cruise Control は主に 4 つのコンポーネントで構成されます。Load Monitor、Analyzer、Anomaly Detector、および Executorクライアントの対話用の REST API。AMQ Streams は REST API を使用して、以下の Cruise Control 機能をサポートします。

  • 複数の最適化ゴールから、最適化プロポーザルを生成します。
  • 最適化プロポーザルを基にして Kafka クラスターのリバランスを行います。

異常検出、通知、独自ゴールの作成、トピックレプリケーション係数の変更などの、その他の Cruise Control の機能は現在サポートされていません。

Cruise Control の YAML ファイルのサンプルは、examples/cruise-control/ にあります。

8.1. Cruise Control とは

Cruise Control は、分散された Kafka クラスターを効率的に実行するための時間および労力を削減します。

通常、クラスターの負荷は時間とともに不均等になります。大量のメッセージトラフィックを処理するパーティションは、使用可能なブローカー全体で不均等に分散される可能性があります。クラスターを再分散するには、管理者はブローカーの負荷を監視し、トラフィックの多いパーティションを容量に余裕のあるブローカーに手作業で再割り当てします。

Cruise Control はクラスターの再分散処理を自動化します。クラスターのリソース使用状況 のワークロードモデル を構築します。CPU、ディスク、およびネットワーク負荷に基づきます。また、パーティションの割り当てをより均等にするために、最適化プロポーザル(最適化プロポーザル(承認または拒否可能)を生成します。これらのプロポーザルの算出には、設定可能な最適化ゴールが複数使用されます。

最適化プロポーザルを承認すると、Cruise Control はそのプロポーザルを Kafka クラスターに適用します。クラスターのリバランス操作が完了すると、ブローカー Pod はより効率的に使用され、Kafka クラスターはより均等に分散されます。

その他のリソース

8.2. 最適化ゴールの概要

Cruise Control は Kafka クラスターをリバランスするために、最適化ゴールを使用して、承認または拒否可能な最適化プロポーザルを生成します。

最適化ゴールは、Kafka クラスター全体のワークロード再分散およびリソース使用の制約です。AMQ Streams は、Cruise Control プロジェクトで開発された最適化ゴールのほとんどをサポートします。以下に、サポートされるゴールをデフォルトの優先度順に示します。

  1. ラックアウェアネス (Rack Awareness)
  2. レプリカの容量
  3. 容量:ディスク容量、ネットワークインバウンド容量、ネットワークアウトバウンド容量、CPU 容量
  4. レプリカの分散
  5. 潜在的なネットワーク出力
  6. リソースディストリビューション:ディスク使用率の分散、ネットワークインバウンド使用率の分散、ネットワークアウトバウンド使用率の分散、CPU 使用率の分散

    注記

    リソース分散ゴールは、ブローカーリソースで 容量制限 を使用して制御されます。

  7. リーダーへの単位時間あたりバイト流入量の分散
  8. トピックレプリカの分散
  9. リーダーレプリカの分散
  10. 優先リーダーの選択

各最適化ゴールの詳細は、Cruise Control Wiki の「Goals」を参照してください。

注記

ブローカー内ディスクゴール、独自のゴール、および Kafka アサイナーゴールはサポートされていません。

AMQ Streams カスタムリソースでのゴールの設定

Kafka および KafkaRebalance カスタムリソースで最適化ゴールを設定します。Cruise Control には、必ず満たさなければならない ハード 最適化ゴールの設定と、マスターデフォルト、およびユーザー提供最適化ゴールの設定があります。リソースディストリビューションの最適化ゴール (ディスク、ネットワークインバウンド、ネットワークアウトバウンド、および CPU) は、ブローカーリソースの 容量制限 の対象となります。

以下のセクションでは、各ゴール設定の詳細を説明します。

ハードゴールおよびソフトゴール

ハードゴールは最適化プロポーザルで必ず満たさなければならないゴールです。ハードゴールとして設定されていないゴールはソフトゴールと呼ばれます。ソフトゴールは ベストエフォート 型のゴールと解釈できます。最適化プロポーザルで満たす必要はありませんが、最適化の計算に含まれます。すべてのハードゴールを満たし、1 つ以上のソフトゴールに違反する最適化プロポーザルは有効です。

Cruise Control は、すべてのハードゴールを満たし、優先度順にできるだけ多くのソフトゴールを満たす最適化プロポーザルを算出します。すべてのハードゴールを満たさない最適化プロポーザルは Cruise Control によって拒否され、ユーザーには送信されません。

注記

たとえば、クラスター全体でトピックのレプリカを均等に分散するソフトゴールがあるとします (トピックレプリカ分散のゴール)。このソフトゴールを無視すると、設定されたハードゴールがすべて有効になる場合、Cruise Control はこのソフトゴールを無視します。

Cruise Control では、以下のマスター最適化ゴールがハードゴールとして事前設定されています。

RackAwareGoal; ReplicaCapacityGoal; DiskCapacityGoal; NetworkInboundCapacityGoal; NetworkOutboundCapacityGoal; CpuCapacityGoal

Kafka.spec.cruiseControl.confighard.goals プロパティーを編集し、Cruise Control のデプロイメント設定でハードゴールを設定します。

  • Cruise Control から事前設定されたハードゴールを継承する場合は、Kafka.spec.cruiseControl.confighard.goals プロパティーを指定しないでください。
  • 事前設定されたハードゴールを変更するには、完全修飾ドメイン名を使用して、希望のゴールを hard.goals プロパティーに指定します。

ハード最適化ゴールの Kafka 設定例

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1
kind: Kafka
metadata:
  name: my-cluster
spec:
  kafka:
    # ...
  zookeeper:
    # ...
  entityOperator:
    topicOperator: {}
    userOperator: {}
  cruiseControl:
    brokerCapacity:
      inboundNetwork: 10000KB/s
      outboundNetwork: 10000KB/s
    config:
      hard.goals: >
        com.linkedin.kafka.cruisecontrol.analyzer.goals.NetworkInboundCapacityGoal,
        com.linkedin.kafka.cruisecontrol.analyzer.goals.NetworkOutboundCapacityGoal
      # ...

ハードゴールの数を増やすと、Cruise Control が有効な最適化プロポーザルを生成する可能性が低くなります。

skipHardGoalCheck: trueKafkaRebalance カスタムリソースに指定された場合、Cruise Control はユーザー提供の最適化ゴールのリスト (KafkaRebalance.spec.goals 内) に設定済みのハードゴール (hard.goals) がすべて含まれていることをチェックしません。そのため、すべてではなく一部のユーザー提供の最適化ゴールが