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Kafka 高水位（簡(jiǎn)稱 HW）是 Kafka 中非常重要的一個(gè)概念，今天來(lái)聊一聊 HW。

1 HW 簡(jiǎn)介

HW 是 Kafka 中 Offset 的一個(gè)值，HW 作為一個(gè)邊界，Offset 小于 HW 的消息被稱為已提交消息，這部分消息可以被消費(fèi)者進(jìn)行拉取消費(fèi)，大于等于 HW 的消息被稱為未提交消息，不能被消費(fèi)者拉取。如下圖：

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Offset 小于 108 的消息可以被消費(fèi)者消費(fèi)，Offset 大于等于 108 的消息不能被消費(fèi)者消費(fèi) 。

2 LEO 簡(jiǎn)介

Kafka 中跟 Offset 相關(guān)的還有一個(gè)重要概念叫 LEO（Log End Offset）。LEO 表示 Offset 中的最后一個(gè)位置，也就是新消息寫(xiě)入的第一個(gè)位置，這個(gè)位置還沒(méi)有消息。比如下圖中的 114 這個(gè)位置，新消息寫(xiě)入時(shí)會(huì)從這個(gè)位置開(kāi)始存儲(chǔ)。

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3 HW 更新機(jī)制

對(duì)于 Kafka 的一個(gè)分區(qū)來(lái)說(shuō)，分區(qū)的所有副本都有 HW 和 LEO 這 2 個(gè)重要屬性，不光是 Leader 副本。但是 Leader 副本的 HW 值被作為整個(gè)分區(qū)的 HW。

因此，分區(qū)每個(gè)副本所在的 Broker 都保存了自己的 HW 和 LEO 值，而 Leader 副本所在的 Broker 節(jié)點(diǎn)還保存了 Follower 副本的 HW 和 LEO。

注意：這里說(shuō)的 Follower 必須跟 Leader 保持同步，一般用 2 個(gè)條件來(lái)判斷：

• Follower 在 ISR 集合中；
• Follower 中 LEO 值落后于 Leader LEO 值的時(shí)間，不超過(guò)參數(shù)(replica.lag.time.max.ms)的值，默認(rèn) 10s。

如下圖，partition-test 這個(gè)分區(qū)有 3 個(gè)副本，Leader 和 Follower1、Follower2，F(xiàn)ollower1 和 Follower2 所在的 Broker1 上保存了自己的 HW 和 LEO，而 Leader 所在的 Broker0 不僅保存了自己的 HW 和 LEO，還保存了 Follower1 跟 Follower2 的 HW 和 LEO。

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3.1 Follower 更新

Broker1 和 Broker2 作為分區(qū)的 Follower 副本，會(huì)從 Leader 拉取消息，寫(xiě)入本地磁盤，然后更新 LEO。更新成功 LEO 后，比較自己的 LEO 值跟 Leader 副本發(fā)送的 HW 值，取較小的作為自己的 HW。如下圖：

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3.2 Leader 更新

從 3.1 中的圖可以看到，Leader 收到 Follower 拉取消息請(qǐng)求后，會(huì)根據(jù) Follower 副本發(fā)送的拉取請(qǐng)求中的 Offset 更新本地保存的 Follower 的 LEO。同時(shí) leader 會(huì)更新自己的 HW = min LEO of｛Leader、Follower1、Follower2｝。

需要注意的是，Leader 是不能更新 Follower 的 HW 的。

下面看一下 Leader 副本收到生產(chǎn)者發(fā)送的消息時(shí)是怎樣更新自己的 LEO 和 HW 的。如下圖：

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4 一個(gè)示例

下面以 Leader 只有一個(gè) Follower 的場(chǎng)景來(lái)說(shuō)明 LEO 和 HW 的更新過(guò)程。

初始狀態(tài)，Leader 所在的 Broker 節(jié)點(diǎn)保存的 Leader 的 LEO 和 HW 都是 0，保存的 Follower 的 LEO = 0。

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生產(chǎn)者發(fā)送一條消息后，Leader 節(jié)點(diǎn)更新 LEO = 1，此時(shí) Leader 的 HW 是 0。Follower 還沒(méi)有發(fā)起拉取請(qǐng)求，所以 Follower 的 LEO 任然是 0，Leader 的 HW 是 0。

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Follower 第一次拉取消息，發(fā)送給 Leader 的 Offset = 0，Leader 節(jié)點(diǎn)收到請(qǐng)求后，因?yàn)?Offset = 0，所以本地保存的 Follower LEO 不變。Leader 節(jié)點(diǎn)返回消息給 Follower，F(xiàn)ollower 節(jié)點(diǎn)寫(xiě)入消息后更新自己的 LEO = 1。

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Follower 第二次拉取消息，發(fā)送給 Leader 的 Offset = 1，Leader 節(jié)點(diǎn)收到請(qǐng)求后，更新本地保存的 Follower LEO = 1，更新自己的 HW = 1 并返回給 Follower，F(xiàn)ollower 收到 Leader 發(fā)送的 HW 后更新自己的 HW = 1。

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總結(jié)

高水位 HW 這個(gè)概念在 Kafka 中標(biāo)記消息是否可以被消費(fèi)者消費(fèi)，這個(gè)概念跟 LEO 有著重要的關(guān)系。本文介紹了 LEO 和 HW 的更新機(jī)制，希望對(duì)你理解 HW 有所幫助。