Điểm khác biệt giữa Kafka và Redis là gì?

Apache Kafka là một nền tảng phát trực tuyến sự kiện cho phép nhiều ứng dụng truyền dữ liệu độc lập với nhau. Các ứng dụng này, được gọi là nhà sản xuất và người tiêu dùng, xuất bản và đăng ký thông tin đến và từ các phân vùng dữ liệu nhất định được gọi là chủ đề.

Trong khi đó, Redis được thiết kế dưới dạng một cơ sở dữ liệu nằm trong bộ nhớ hỗ trợ truyền dữ liệu có độ trễ thấp giữa các ứng dụng. Nó lưu trữ tất cả các tin nhắn trên RAM thay vì một đĩa cứng để giảm thời gian đọc và ghi dữ liệu. Giống như Kafka, nhiều người tiêu dùng có thể đăng ký một luồng dữ liệu Redis để truy xuất tin nhắn.

Mặc dù bạn có thể sử dụng cả hai cho việc nhắn tin pub/sub, nhưng Kafka và Redis hoạt động khác nhau.

Quy trình làm việc Kafka

Apache Kafka kết nối các nhà sản xuất và người tiêu dùng thông qua các cụm máy tính. Mỗi cụm bao gồm một số trình trung chuyển Kafka nằm trên các máy chủ khác nhau.

Kafka tạo ra các chủ đề và phân vùng cho các mục đích sau:

• Các chủ đề để nhóm dữ liệu tương tự thuộc về một chủ đề đáng quan tâm, chẳng hạn như email, thanh toán, người dùng và mua hàng
• Các phân vùng trên toàn bộ các trình trung chuyển khác nhau để sao chép dữ liệu và cho phép khả năng chịu lỗi

Các nhà sản xuất sẽ đăng tải tin nhắn cho các trình trung chuyển. Khi trình trung chuyển nhận được một tin nhắn, nó sẽ phân loại dữ liệu thành một chủ đề và lưu trữ dữ liệu trong một phân vùng. Người tiêu dùng kết nối với chủ đề có liên quan và trích xuất dữ liệu từ phân vùng của nó.

Quy trình làm việc Redis

Redis sẽ chạy với kiến trúc máy chủ-máy khách như một hệ thống cơ sở dữ liệu NoSQL. Nhà sản xuất và người tiêu dùng được ghép nối lỏng lẻo và không cần quen biết nhau khi gửi tin nhắn.

Redis sử dụng các khóa và nút chính-phụ cho các mục đích sau:

• Các khóa để nhóm các tin nhắn tương tự. Ví dụ: “email” là khóa hướng về phía kho dữ liệu chỉ chứa các tin nhắn email. 
• Các nút chính phụ để sao chép tin nhắn.

Khi nhà sản xuất gửi tin nhắn đến một nút cụ thể, Redis sẽ gửi tin nhắn đến tất cả bên đăng ký nhận được kết nối bằng cách kiểm tra khóa tin nhắn. Người tiêu dùng phải luôn khởi tạo và duy trì kết nối hoạt động với máy chủ Redis để nhận tin nhắn. Điều này được gọi là ngữ nghĩa phân phối được kết nối.

Tìm hiểu về nhắn tin pub/sub »

Nói chung, Apache Kafka vượt trội hơn Redis khi nhắn tin pub/sub vì Kafka được thiết kế đặc biệt để truyền phát dữ liệu. Redis có một số trường hợp sử dụng khác nhau mà trong đó Kafka không được sử dụng. 

Tính song song

Tính song song là khả năng nhiều người tiêu dùng nhận được cùng một tin nhắn.

Redis không hỗ trợ tính song song.

Mặt khác, Kafka cho phép phân phối cùng một tin nhắn cho nhiều người tiêu dùng. Thông thường, người tiêu dùng trong các nhóm người tiêu dùng Kafka sẽ thay phiên nhau truy xuất các tin nhắn mới từ một phân vùng. Nếu chỉ có một người tiêu dùng duy nhất trong nhiều nhóm người tiêu dùng, nó sẽ truy xuất tất cả các tin nhắn. Bằng cách tận dụng lợi thế của thiết lập và việc sao chép phân vùng này, bạn có thể gán một người tiêu dùng cho mỗi nhóm người tiêu dùng tại mỗi bản sao phân vùng. Điều này cho phép tất cả người tiêu dùng truy xuất một chuỗi tin nhắn tương tự. 

Thông lượng 

Thông lượng đo lường số lượng tin nhắn mà mỗi hệ thống có thể xử lý mỗi giây.

Kafka thường có thông lượng cao hơn Redis pub/sub. Kafka xử lý khối lượng dữ liệu lớn hơn nhiều vì nó không phải chờ mỗi bên đăng ký nhận được tin nhắn trước khi chuyển sang người đăng ký khác. Thay vào đó, nó lưu trữ các tin nhắn hiện tại trên bộ nhớ đệm và kho lưu trữ, giúp tối ưu hóa tốc độ đọc. 

Tuy nhiên, hiệu suất của Kafka có thể giảm nếu người tiêu dùng không truy xuất tin nhắn đủ nhanh, vì các tin nhắn chưa đọc trên bộ nhớ đệm cuối cùng sẽ bị xóa. Trong trường hợp này, người tiêu dùng phải đọc từ đĩa chậm hơn.

Trong khi đó, Redis phải chờ xác nhận cho mỗi người tiêu dùng, điều này làm giảm đáng kể thông lượng với nhiều nút được kết nối hơn. Giải pháp là gửi nhiều yêu cầu với một quy trình được gọi là đường ống dữ liệu, nhưng điều này làm giảm độ trễ nhắn tin. 

Độ trễ 

Cả Kafka và Redis đều phù hợp để xử lý dữ liệu có độ trễ thấp. Redis cung cấp thời gian nhắn tin ngắn hơn tính bằng mili giây, trong khi Kafka trung bình là hàng chục mili giây.

Xét thấy Redis đọc và ghi dữ liệu chủ yếu trên RAM, cho nên dĩ nhiên nó vượt qua Kafka về tốc độ. Tuy nhiên, Redis có thể không duy trì các hoạt động dữ liệu có độ trễ cực thấp khi xử lý các tin nhắn lớn hơn. Trong khi đó, Kafka cần nhiều thời gian hơn để sao chép các phân vùng trên các ổ đĩa vật lý khác nhau để duy trì dữ liệu, điều này làm tăng thêm tổng chi phí cho thời gian gửi tin nhắn.

Tối ưu hóa độ trễ cho Redis và Kafka là điều có thể, nhưng bạn phải thực hiện một cách cẩn thận. Ví dụ: bạn có thể nén tin nhắn Kafka để giảm độ trễ, nhưng nhà sản xuất và người tiêu dùng cần nhiều thời gian hơn để giải nén chúng.

Độ trễ trong Redis có thể là do một số yếu tố, bao gồm môi trường vận hành, hoạt động mạng, lệnh chậm hoặc tách nhánh. Để giảm độ trễ tách nhánh, Redis khuyên bạn nên chạy hệ thống phân phối pub/sub trên các phiên bản EC2 hiện đại dựa trên Máy Ảo Phần Cứng (HVM).

Khả năng chịu lỗi cao

Kafka ghi tất cả dữ liệu trên đĩa lưu trữ của một trình trung chuyển hàng đầu và sao chép nó trên toàn bộ các máy chủ khác nhau. Khi một máy chủ lỗi, nhiều bên đăng ký nhận sẽ truy xuất dữ liệu từ các phân vùng sao lưu. 

Không giống như Kafka, Redis không sao lưu dữ liệu theo mặc định, người dùng phải bật tính năng theo cách thủ công. Redis sử dụng kho dữ liệu trong bộ nhớ vốn sẽ mất tất cả dữ liệu khi tắt nguồn. Để ngăn chặn điều đó, các nhà phát triển sẽ bật duy trì Cơ Sở Dữ Liệu Redis (RDB) để chụp nhanh dữ liệu RAM theo định kỳ và lưu trữ nó trên đĩa. 

	Apache Kafka	Redis
Kích thước tin nhắn	Hỗ trợ kích thước tin nhắn lên đến 1 GB với khả năng nén và lưu trữ theo bậc.	Hỗ trợ kích thước tin nhắn nhỏ hơn.
Gửi tin nhắn	Bên đăng ký nhận kéo các tin nhắn từ hàng đợi.	Máy chủ Redis đẩy các tin nhắn đến những bên đăng ký nhận được kết nối.
Lưu giữ tin nhắn	Lưu giữ các tin nhắn sau khi truy xuất.	Không lưu giữ các tin nhắn.
Xử lý lỗi	Xử lý lỗi mạnh mẽ ở cấp độ nhắn tin. Hàng đợi thư lỗi, thử lại sự kiện và chuyển hướng.	Bạn phải xử lý các ngoại lệ Redis ở cấp ứng dụng với thời gian chờ, giới hạn máy khách và dung lượng bộ đệm bộ nhớ.
Tính song song	Kafka hỗ trợ tính song song. Nhiều người tiêu dùng có thể đồng thời truy xuất cùng một tin nhắn.	Không hỗ trợ tính song song.
Thông lượng	Có thông lượng cao hơn vì đọc/ghi không đồng bộ.	Thông lượng thấp hơn vì máy chủ Redis cần chờ trả lời trước khi gửi tin nhắn đến một bên đăng ký nhận khác.
Độ trễ	Độ trễ thấp. Chậm hơn Redis một chút vì sao chép dữ liệu theo mặc định.	Độ trễ cực thấp khi gửi các tin nhắn có kích thước nhỏ hơn.
Khả năng chịu lỗi cao	Tự động sao lưu các phân vùng cho các trình trung chuyển khác nhau.	Không sao lưu theo mặc định. Người dùng có thể kích hoạt duy trì Redis theo cách thủ công. Nguy cơ mất dữ liệu nhỏ.