Apache Kafka to Kafka テンプレート

Apache Kafka to Apache Kafka テンプレートは、Apache Kafka ソースからバイトとしてデータを取り込み、Apache Kafka シンクに書き込むストリーミング パイプラインを作成します。

パイプラインの要件

• Apache Kafka ソーストピックが存在している。
• Apache Kafka ソースおよびシンク ブローカー サーバーが動作していて、Dataflow ワーカーマシンから到達可能である。
• Google Cloud Managed Service for Apache Kafka をソースまたはシンクとして使用している場合は、テンプレートを起動する前にトピックが存在している必要がある。

Kafka メッセージ形式

Apache Kafka ソース メッセージは、バイトとして読み取られ、Apache Kafka シンクに書き込まれます。

認証

Apache Kafka to Apache Kafka テンプレートは、Kafka ブローカーに対する SASL / PLAIN 認証と TLS 認証をサポートしています。

テンプレートのパラメータ

必須パラメータ

• readBootstrapServerAndTopic: 入力を読み取る Kafka ブートストラップ サーバーおよびトピック（例: localhost:9092;topic1,topic2）。
• kafkaReadAuthenticationMode: Kafka クラスタで使用する認証モード。認証なしの場合は NONE、SASL / PLAIN のユーザー名とパスワードの場合は SASL_PLAIN、証明書ベースの認証の場合は TLS を使用します。APPLICATION_DEFAULT_CREDENTIALS は Google Cloud Apache Kafka for BigQuery クラスタでのみ使用できます。これにより、アプリケーションのデフォルト認証情報を使用して Google Cloud Apache Kafka for BigQuery クラスタで認証できます。
• writeBootstrapServerAndTopic: 出力を書き込む Kafka トピック。
• kafkaWriteAuthenticationMethod: Kafka クラスタで使用する認証モード。認証なしの場合は NONE、SASL / PLAIN のユーザー名とパスワードの場合は SASL_PLAIN、証明書ベースの認証の場合は TLS を使用します。デフォルトは APPLICATION_DEFAULT_CREDENTIALS です。

オプション パラメータ

• enableCommitOffsets: 処理済みメッセージのオフセットを Kafka に commit します。有効にすると、パイプライン再開時のメッセージの処理のギャップや重複を最小限に抑えることができます。コンシューマー グループ ID を指定する必要があります。デフォルトは false です。
• consumerGroupId: このパイプラインが属するコンシューマー グループの固有識別子。Kafka へのオフセット commit が有効な場合は必須です。デフォルトは空です。
• kafkaReadOffset: commit されたオフセットが存在しない場合にメッセージを読み始めるポイント。最も古いメッセージから始まり、最新のメッセージが最後になります。デフォルトは latest です。
• kafkaReadUsernameSecretId: SASL_PLAIN 認証で使用する Kafka ユーザー名を含む Google Cloud Secret Manager のシークレットの ID（例: projects/<PROJECT_ID>/secrets/<SECRET_ID>/versions/<SECRET_VERSION>）。デフォルトは空です。
• kafkaReadPasswordSecretId: SASL_PLAIN 認証で使用する Kafka パスワードを含む Google Cloud Secret Manager のシークレットの ID例: projects/<PROJECT_ID>/secrets/<SECRET_ID>/versions/<SECRET_VERSION>。デフォルトは空です。
• kafkaReadKeystoreLocation: Kafka クラスタで認証を行う際に使用する TLS 証明書と秘密鍵を含む Java KeyStore（JKS）ファイルの Google Cloud Storage パス例: gs://your-bucket/keystore.jks。
• kafkaReadTruststoreLocation: Kafka ブローカー ID を確認するための信頼された証明書を含む Java TrustStore（JKS）ファイルの Google Cloud Storage パス。
• kafkaReadTruststorePasswordSecretId: Kafka TLS 認証用に Java TrustStore（JKS）ファイルにアクセスするためのパスワードを含む Google Cloud Secret Manager シークレット ID。例: projects/<PROJECT_ID>/secrets/<SECRET_ID>/versions/<SECRET_VERSION>。
• kafkaReadKeystorePasswordSecretId: Kafka TLS 認証用に Java KeyStore（JKS）ファイルにアクセスするためのパスワードが含まれる Google Cloud Secret Manager シークレット ID。例: projects/<PROJECT_ID>/secrets/<SECRET_ID>/versions/<SECRET_VERSION>。
• kafkaReadKeyPasswordSecretId: Kafka TLS 認証用の Java KeyStore（JKS）ファイル内の秘密鍵にアクセスするためのパスワードを含む Google Cloud Secret Manager シークレット ID。例: projects/<PROJECT_ID>/secrets/<SECRET_ID>/versions/<SECRET_VERSION>。
• kafkaWriteUsernameSecretId: Kafka クラスタの宛先との SASL_PLAIN 認証に使用する Kafka ユーザー名を含む Google Cloud Secret Manager のシークレットの ID。例: projects/<PROJECT_ID>/secrets/<SECRET_ID>/versions/<SECRET_VERSION>。デフォルトは空です。
• kafkaWritePasswordSecretId: Kafka クラスタの宛先との SASL_PLAIN 認証に使用する Kafka パスワードを含む Google Cloud Secret Manager シークレット ID。例: projects/<PROJECT_ID>/secrets/<SECRET_ID>/versions/<SECRET_VERSION>。デフォルトは空です。
• kafkaWriteKeystoreLocation: Kafka クラスタの宛先で認証を行うための TLS 証明書と秘密鍵を含む Java KeyStore（JKS）ファイルの Google Cloud Storage パス。例: gs://
• kafkaWriteTruststoreLocation: 宛先の Kafka ブローカーの ID 検証に使用する信頼された証明書を含む Java TrustStore（JKS）ファイルの Google Cloud Storage パス。
• kafkaWriteTruststorePasswordSecretId: 宛先 Kafka クラスタでの TLS 認証で Java TrustStore（JKS）ファイルにアクセスするためのパスワードを含む Google Cloud Secret Manager シークレット ID。例: projects/<PROJECT_ID>/secrets/<SECRET_ID>/versions/<SECRET_VERSION>。
• kafkaWriteKeystorePasswordSecretId: 宛先 Kafka クラスタでの TLS 認証で Java KeyStore（JKS）ファイルにアクセスするためのパスワードを含む Google Cloud Secret Manager シークレット ID。例: projects/<PROJECT_ID>/secrets/<SECRET_ID>/versions/<SECRET_VERSION>。
• kafkaWriteKeyPasswordSecretId: 宛先 Kafka クラスタでの TLS 認証で Java KeyStore（JKS）ファイル内の秘密鍵にアクセスするためのパスワードを含む Google Cloud Secret Manager シークレット ID。例: projects/<PROJECT_ID>/secrets/<SECRET_ID>/versions/<SECRET_VERSION>。

テンプレートを実行する

コンソールgcloudAPI

1. Dataflow の [テンプレートからジョブを作成] ページに移動します。
[テンプレートからジョブを作成] に移動
2. [ジョブ名] フィールドに、固有のジョブ名を入力します。
3. （省略可）[リージョン エンドポイント] で、プルダウン メニューから値を選択します。デフォルトのリージョンは us-central1 です。

   Dataflow ジョブを実行できるリージョンのリストについては、Dataflow のロケーションをご覧ください。

4. [Dataflow テンプレート] プルダウン メニューから、[ the Kafka to Cloud Storage template] を選択します。
5. 表示されたパラメータ フィールドに、パラメータ値を入力します。
6. （省略可）1 回限りの処理から 1 回以上のストリーミング モードに切り替えるには、[1 回以上] を選択します。
7. [ジョブを実行] をクリックします。

注: Google Cloud CLI で flexテンプレートを実行するには、Google Cloud CLI バージョン 284.0.0 以降が必要です。

シェルまたはターミナルで、テンプレートを実行します。

gcloud dataflow flex-template run JOB_NAME \
    --project=PROJECT_ID \
    --region=REGION_NAME \
    --template-file-gcs-location=gs://dataflow-templates-REGION_NAME/VERSION/flex/Kafka_to_Cloud Storage \
    --parameters \
outputTableSpec=BIGQUERY_TABLE,\
inputTopics=KAFKA_TOPICS,\
javascriptTextTransformGcsPath=PATH_TO_JAVASCRIPT_UDF_FILE,\
javascriptTextTransformFunctionName=JAVASCRIPT_FUNCTION,\
bootstrapServers=KAFKA_SERVER_ADDRESSES
  

次のように置き換えます。

• PROJECT_ID: Dataflow ジョブを実行する Google Cloud プロジェクトの ID
• JOB_NAME: 一意の任意のジョブ名
• REGION_NAME: Dataflow ジョブをデプロイするリージョン（例: us-central1）
• VERSION: 使用するテンプレートのバージョン

  使用できる値は次のとおりです。

  • latest: 最新バージョンのテンプレートを使用します。このテンプレートは、バケット内で日付のない親フォルダ（gs://dataflow-templates-REGION_NAME/latest/）にあります。
  • バージョン名（例: 2023-09-12-00_RC00）。特定のバージョンのテンプレートを使用します。このテンプレートは、バケット内で対応する日付の親フォルダ（gs://dataflow-templates-REGION_NAME/）にあります。
  注: 最新のテンプレートでは、互換性のない変更が行われている場合があります。こうした互換性のない変更が本番環境のワークフローに影響しないように、本番環境では最新の日付付き親フォルダに保存されているテンプレートを使用する必要があります。
• BIGQUERY_TABLE: 実際の Cloud Storage テーブル名
• KAFKA_TOPICS: Apache Kakfa トピックリスト。複数のトピックを指定する場合は、カンマをエスケープする必要があります。gcloud topic escaping をご覧ください。
• PATH_TO_JAVASCRIPT_UDF_FILE: 使用する JavaScript ユーザー定義関数（UDF）を定義する .js ファイルの Cloud Storage URI（例: gs://my-bucket/my-udfs/my_file.js ）
• JAVASCRIPT_FUNCTION: 使用する JavaScript ユーザー定義関数（UDF）の名前

  たとえば、JavaScript 関数が myTransform(inJson) { /*...do stuff...*/ } の場合、関数名は myTransform です。JavaScript UDF の例については、UDF の例をご覧ください。

• KAFKA_SERVER_ADDRESSES: Apache Kafka ブローカー サーバーの IP アドレスリスト。各 IP アドレスには、サーバーからアクセス可能なポート番号を付加する必要があります。例: 35.70.252.199:9092。複数のアドレスを指定する場合は、カンマをエスケープする必要があります。gcloud topic escaping をご覧ください。

REST API を使用してテンプレートを実行するには、HTTP POST リクエストを送信します。API とその認証スコープの詳細については、projects.templates.launch をご覧ください。

POST https://dataflow.googleapis.com/v1b3/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/flexTemplates:launch
{
   "launch_parameter": {
      "jobName": "JOB_NAME",
      "parameters": {
          "outputTableSpec": "BIGQUERY_TABLE",
          "inputTopics": "KAFKA_TOPICS",
          "javascriptTextTransformGcsPath": "PATH_TO_JAVASCRIPT_UDF_FILE",
          "javascriptTextTransformFunctionName": "JAVASCRIPT_FUNCTION",
          "bootstrapServers": "KAFKA_SERVER_ADDRESSES"
      },
      "containerSpecGcsPath": "gs://dataflow-templates-LOCATION/VERSION/flex/Kafka_to_Cloud Storage",
   }
}
  

次のように置き換えます。

• PROJECT_ID: Dataflow ジョブを実行する Google Cloud プロジェクトの ID
• JOB_NAME: 一意の任意のジョブ名
• LOCATION: Dataflow ジョブをデプロイするリージョン（例: us-central1）
• VERSION: 使用するテンプレートのバージョン

  使用できる値は次のとおりです。

  • latest: 最新バージョンのテンプレートを使用します。このテンプレートは、バケット内で日付のない親フォルダ（gs://dataflow-templates-REGION_NAME/latest/）にあります。
  • バージョン名（例: 2023-09-12-00_RC00）。特定のバージョンのテンプレートを使用します。このテンプレートは、バケット内で対応する日付の親フォルダ（gs://dataflow-templates-REGION_NAME/）にあります。
  注: 最新のテンプレートでは、互換性のない変更が行われている場合があります。こうした互換性のない変更が本番環境のワークフローに影響しないように、本番環境では最新の日付付き親フォルダに保存されているテンプレートを使用する必要があります。
• BIGQUERY_TABLE: 実際の Cloud Storage テーブル名
• KAFKA_TOPICS: Apache Kakfa トピックリスト。複数のトピックを指定する場合は、カンマをエスケープする必要があります。gcloud topic escaping をご覧ください。
• PATH_TO_JAVASCRIPT_UDF_FILE: 使用する JavaScript ユーザー定義関数（UDF）を定義する .js ファイルの Cloud Storage URI（例: gs://my-bucket/my-udfs/my_file.js ）
• JAVASCRIPT_FUNCTION: 使用する JavaScript ユーザー定義関数（UDF）の名前

  たとえば、JavaScript 関数が myTransform(inJson) { /*...do stuff...*/ } の場合、関数名は myTransform です。JavaScript UDF の例については、UDF の例をご覧ください。

• KAFKA_SERVER_ADDRESSES: Apache Kafka ブローカー サーバーの IP アドレスリスト。各 IP アドレスには、サーバーからアクセス可能なポート番号を付加する必要があります。例: 35.70.252.199:9092。複数のアドレスを指定する場合は、カンマをエスケープする必要があります。gcloud topic escaping をご覧ください。

詳細については、Dataflow で Kafka から Cloud Storage にデータを書き込むをご覧ください。

テンプレートのソースコード

Java

/*
 * Copyright (C) 2024 Google LLC
 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may not
 * use this file except in compliance with the License. You may obtain a copy of
 * the License at
 *
 *   http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT
 * WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. See the
 * License for the specific language governing permissions and limitations under
 * the License.
 */
package com.google.cloud.teleport.v2.templates;

import static org.apache.beam.vendor.guava.v32_1_2_jre.com.google.common.base.Preconditions.checkArgument;

import com.google.cloud.teleport.metadata.Template;
import com.google.cloud.teleport.metadata.TemplateCategory;
import com.google.cloud.teleport.v2.common.UncaughtExceptionLogger;
import com.google.cloud.teleport.v2.kafka.options.KafkaReadOptions;
import com.google.cloud.teleport.v2.kafka.options.KafkaWriteOptions;
import com.google.cloud.teleport.v2.kafka.transforms.KafkaTransform;
import com.google.cloud.teleport.v2.kafka.utils.FileAwareProducerFactoryFn;
import com.google.cloud.teleport.v2.kafka.utils.KafkaConfig;
import com.google.cloud.teleport.v2.kafka.utils.KafkaTopicUtils;
import com.google.cloud.teleport.v2.kafka.values.KafkaAuthenticationMethod;
import java.io.IOException;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import org.apache.beam.runners.dataflow.options.DataflowPipelineOptions;
import org.apache.beam.sdk.Pipeline;
import org.apache.beam.sdk.PipelineResult;
import org.apache.beam.sdk.io.kafka.KafkaIO;
import org.apache.beam.sdk.options.PipelineOptions;
import org.apache.beam.sdk.options.PipelineOptionsFactory;
import org.apache.kafka.common.serialization.ByteArraySerializer;

@Template(
    name = "Kafka_to_Kafka",
    category = TemplateCategory.STREAMING,
    displayName = "Kafka to Kafka",
    description = "A pipeline that writes data to a kafka destination from another kafka source",
    optionsClass = KafkaToKafka.KafkaToKafkaOptions.class,
    flexContainerName = "kafka-to-kafka",
    contactInformation = "https://cloud.google.com/support")
public class KafkaToKafka {
  public interface KafkaToKafkaOptions
      extends PipelineOptions, KafkaReadOptions, KafkaWriteOptions, DataflowPipelineOptions {}

  public static void main(String[] args) throws IOException {
    UncaughtExceptionLogger.register();
    KafkaToKafkaOptions options =
        PipelineOptionsFactory.fromArgs(args).withValidation().as(KafkaToKafkaOptions.class);
    run(options);
  }

  public static PipelineResult run(KafkaToKafkaOptions options) {

    if (options.getKafkaReadAuthenticationMode().equals(KafkaAuthenticationMethod.SASL_PLAIN)) {
      checkArgument(
          options.getKafkaReadUsernameSecretId().trim().length() > 0,
          "KafkaReadUsernameSecretId required to access username for source Kafka");
      checkArgument(
          options.getKafkaReadPasswordSecretId().trim().length() > 0,
          "KafkaReadPasswordSecretId required to access password for source kafka");
    } else if (options.getKafkaReadAuthenticationMode().equals(KafkaAuthenticationMethod.TLS)) {
      checkArgument(
          options.getKafkaReadTruststoreLocation().trim().length() > 0,
          "KafkaReadTruststoreLocation for trust store certificate required for ssl authentication");
      checkArgument(
          options.getKafkaReadTruststorePasswordSecretId().trim().length() > 0,
          "KafkaReadTruststorePassword for trust store password required for accessing truststore");
      checkArgument(
          options.getKafkaReadKeystoreLocation().trim().length() > 0,
          "KafkaReadKeystoreLocation for key store location required for ssl authentication");
      checkArgument(
          options.getKafkaReadKeystorePasswordSecretId().trim().length() > 0,
          "KafkaReadKeystorePassword for key store password required to access key store");
      checkArgument(
          options.getKafkaReadKeyPasswordSecretId().trim().length() > 0,
          "KafkaReadKeyPasswordSecretId version for key password required for SSL authentication");
    } else if (options.getKafkaReadAuthenticationMode().equals(KafkaAuthenticationMethod.NONE)
        || (options
            .getKafkaReadAuthenticationMode()
            .equals(KafkaAuthenticationMethod.APPLICATION_DEFAULT_CREDENTIALS))) {
    } else {
      throw new UnsupportedOperationException(
          "Authentication method not supported: " + options.getKafkaReadAuthenticationMode());
    }

    if (options.getKafkaWriteAuthenticationMethod().equals(KafkaAuthenticationMethod.SASL_PLAIN)) {
      checkArgument(
          options.getKafkaWriteUsernameSecretId().trim().length() > 0,
          "KafkaWriteUsernameSecretId required to access username for source Kafka");
      checkArgument(
          options.getKafkaWritePasswordSecretId().trim().length() > 0,
          "KafkaWritePasswordSecretId required to access password for destination Kafka");
    } else if (options.getKafkaWriteAuthenticationMethod().equals(KafkaAuthenticationMethod.TLS)) {
      checkArgument(
          options.getKafkaWriteTruststoreLocation().trim().length() > 0,
          "KafkaWriteTruststoreLocation for trust store certificate required for ssl authentication");
      checkArgument(
          options.getKafkaWriteTruststorePasswordSecretId().trim().length() > 0,
          "KafkaWriteTruststorePasswordSecretId for trust store password required for accessing truststore");
      checkArgument(
          options.getKafkaWriteKeystoreLocation().trim().length() > 0,
          "KafkaWriteKeystoreLocation for key store location required for ssl authentication");
      checkArgument(
          options.getKafkaWriteKeystorePasswordSecretId().trim().length() > 0,
          "KafkaWriteKeystorePasswordSecretId for key store password required to access key store");
      checkArgument(
          options.getKafkaWriteKeyPasswordSecretId().trim().length() > 0,
          "KafkaWriteKeyPasswordSecretId for source key password secret id version required for SSL authentication");
    } else if (options.getKafkaWriteAuthenticationMethod().equals(KafkaAuthenticationMethod.NONE)
        || options
            .getKafkaWriteAuthenticationMethod()
            .equals(KafkaAuthenticationMethod.APPLICATION_DEFAULT_CREDENTIALS)) {
      // No additional validation is required for these auth mechanisms since they don't depend on
      // any specific pipeline options.
    } else {
      throw new UnsupportedOperationException(
          "Authentication method not supported: " + options.getKafkaWriteAuthenticationMethod());
    }

    String sourceTopic;
    String sourceBootstrapServers;
    if (options.getReadBootstrapServerAndTopic() != null) {
      List<String> sourceBootstrapServerAndTopicList =
          KafkaTopicUtils.getBootstrapServerAndTopic(
              options.getReadBootstrapServerAndTopic(), options.getProject());
      sourceTopic = sourceBootstrapServerAndTopicList.get(1);
      sourceBootstrapServers = sourceBootstrapServerAndTopicList.get(0);
    } else {
      throw new IllegalArgumentException(
          "Please provide a valid bootstrap server which matches `[,:a-zA-Z0-9._-]+` and a topic which matches `[,a-zA-Z0-9._-]+`");
    }

    String destinationTopic;
    String destinationBootstrapServers;
    if (options.getWriteBootstrapServerAndTopic() != null) {
      List<String> destinationBootstrapServerAndTopicList =
          KafkaTopicUtils.getBootstrapServerAndTopic(
              options.getWriteBootstrapServerAndTopic(), options.getProject());
      destinationBootstrapServers = destinationBootstrapServerAndTopicList.get(0);
      destinationTopic = destinationBootstrapServerAndTopicList.get(1);
    } else {
      throw new IllegalArgumentException(
          "Please provide a valid bootstrap server which matches `[,:a-zA-Z0-9._-]+` and a topic which matches `[,a-zA-Z0-9._-]+`");
    }

    Pipeline pipeline = Pipeline.create(options);
    pipeline
        .apply(
            "Read from Kafka",
            KafkaTransform.readBytesFromKafka(
                    sourceBootstrapServers,
                    Collections.singletonList(sourceTopic),
                    KafkaConfig.fromReadOptions(options),
                    options.getEnableCommitOffsets())
                .withoutMetadata())
        .apply(
            "Write to Kafka",
            KafkaIO.<byte[], byte[]>write()
                .withBootstrapServers(destinationBootstrapServers)
                .withTopic(destinationTopic)
                .withKeySerializer(ByteArraySerializer.class)
                .withValueSerializer(ByteArraySerializer.class)
                .withProducerConfigUpdates(KafkaConfig.fromWriteOptions(options))
                .withProducerFactoryFn(new FileAwareProducerFactoryFn()));

    return pipeline.run();
  }
}

次のステップ

• Dataflow テンプレートについて学習する。
• Google 提供のテンプレートのリストを確認する。