第6章 Kafka分布式发布订阅消息系统-教学设计.doc
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《Spark大数据分析与实战(第2版)》
教学设计
课程名称:
授课年级:
授课学期:
教师姓名:
年月
课题名称
第6章Kafka分布式发布订阅消息系统
计划课时
6课时
教学引入
Kafka是一个高吞吐量的分布式发布订阅消息系统,适用于实时计算系统。通常情况下,使用Kafka能够构建系统或应用程序之间的数据管道,用来转换或响应实时数据,使数据能够及时地进行业务计算,得出相应结果。本章针对消息队列简介、Kafka简介、Kafka工作原理、Kafka集群的搭建、Kafka的基本操作以及KafkaStreams进行详细讲解。
教学目标
使学生了解消息队列,能够说出消息队列的主要应用场景
使学生熟悉Kafka的概念,能够叙述Kafka的优点
使学生熟悉Kafka的基本架构,能够叙述Kafka基本架构的内容
使学生掌握Kafka的工作流程,能够叙述生产者生产消息过程和消费者消费消息过程
使学生掌握Kafka集群的搭建,能够独立完成部署Kafka集群
使学生掌握Kafka的基本操作,能够使用Shell命令和ScalaAPI操作Kafka
使学生掌握KafkaStreams,能够使用KafkaStreams实现单词计数功能
教学重点
搭建Kafka集群
Kafka的Shell操作
Kafka的ScalaAPI操作
KafkaStreams实现单词计数功能
教学难点
Kafka工作流程
搭建Kafka集群
Kafka的ScalaAPI操作
KafkaStreams实现单词计数功能
教学方式
课堂教学以PPT讲授为主,并结合实际操作进行教学
教
学
过
程
第一、二课时
(消息队列简介、Kafka简介、Kafka的基本架构、Kafka工作流程、搭建Kafka集群)
一、复习巩固
教师通过上节课作业的完成情况,对学生吸收不好的知识点进行再次巩固讲解。
二、通过直接导入的方式导入新课
消息队列是分布式系统中用来存储消息的一个重要组件,可以使生产者和消费者并行的处理任务,不必等待对方的响应。Kafka是一种分布式发布订阅消息系统,它采用了高性能、可扩展和可靠性强的设计理念,被广泛应用于大规模数据处理和实时流处理场景中。在本节课中,我们将学习Kafka的基础知识,以及如何搭建Kafka集群。
三、新课讲解
知识点1-消息队列简介
教师通过PPT的方式讲解消息队列简介。
消息队列的主要应用场景
①异步处理
②系统解耦
③流量消峰
消息传递的两种模式
①点对点消息传递模式
②发布/订阅消息传递模式
知识点2-Kafka简介
教师通过PPT的方式讲解Kafka简介。
介绍Kafka的概念
介绍Kafka的优点
①高吞吐,低延迟
②扩展性
③持久性
④容错性
⑤支持多种语言
知识点3-Kafka的基本架构
教师通过PPT的方式讲解Kafka的基本架构。
介绍Kafka基本架构中核心组件的作用
Producer
Broker
Consumer
ZooKeeper
知识点4-Kafka工作流程
教师通过PPT的方式讲解Kafka工作流程。
生产者生产消息过程
消费者消费消息过程
知识点5-搭建Kafka集群
教师通过PPT结合实际操作的方式讲解搭建Kafka集群。
演示在虚拟机Hadoop1、Hadoop2和Hadoop3中搭建Kafka集群
下载Kafka安装包
上传Kafka安装包
安装Kafka
配置Kafka环境变量
修改配置文件
分发Kafka安装目录
启动ZooKeeper
启动Kafka服务
查看Kafka服务启动状态
四、归纳总结
教师回顾本节课所讲的内容,并通过提问的方式引导学生解答问题并给予指导。
五、布置作业
教师通过高校教辅平台()布置本节课作业以及下节课的预习作业。
第三、四课时
(Kafka的Shell操作、Kafka的ScalaAPI操作、KafkaStreams概述、KafkaStreams实现单词计数功能)
一、复习巩固
教师通过上节课作业的完成情况,对学生吸收不好的知识点进行再次巩固讲解。
二、通过直接导入的方式导入新课
在上节课中,我们学习了如何搭建Kafka集群,并掌握了Kafka的基础知识。在这一节课中,我们将深入学习Kafka的相关操作,例如Kafka的Shell操作和Kafka的ScalaAPI操作。同时,我们还将介绍KafkaStreams,它是Kafka中一个流式计算框架,具有低延迟、高性能、高容错的特点,易于