In der sich schnell entwickelnden industriellen Internet-of-Things (IIoT) Umgebung ist die Wahl des Nachrichtenprotokolls für den nahtlosen Datenaustausch entscheidend. Zwei Protokolle, NATS und Kafka, die jeweils über einzigartige, auf bestimmte Anwendungsfälle zugeschnittene Funktionen verfügen, stehen dabei im Vordergrund. Dieser Artikel befasst sich mit NATS vs Kafka für die Implementierung eines Unified Namespace (UNS). Er soll das Wissen vermitteln, das Sie benötigen, um eine fundierte Entscheidung darüber zu treffen, welches Protokoll Ihren Anforderungen am besten gerecht wird.
Grundlagen von NATS
NATS (Neural Autonomic Transport System) ist ein leichtgewichtiges und robustes Open-Source-Nachrichtensystem, das für die Entwicklung verteilter Anwendungen konzipiert ist. Ursprünglich von Derek Collison entwickelt, wird es heute von der Cloud Native Computing Foundation (CNCF) gepflegt. Es ist als robuster Enterprise Service Bus für das IIoT anerkannt und wird von Start-ups und großen Unternehmen wie e.Go, Volvo und Schaeffler eingesetzt. NATS eignet sich hervorragend für hochleistungsfähige und skalierbare Umgebungen und bietet mehrere Messaging-Pattern wie Publish-Subscribe, Request-Reply und Point-to-Point-Messaging. Weitere Informationen finden Sie auf der NATS-Website.
Grundlagen von Kafka
Kafka, das von LinkedIn entwickelt und von der Apache Software Foundation als Open Source zur Verfügung gestellt wird, ist eine verteilte Streaming-Plattform, die für den Aufbau von Echtzeit-Datenpipelines und Streaming-Anwendungen konzipiert wurde. Sie ist bekannt für ihre Fähigkeit, Datenströme mit hohem Durchsatz, Fehlertoleranz und geringer Latenz zu verarbeiten, was sie ideal für die Verarbeitung und Analyse großer Datenmengen in Echtzeit macht. Dabei wird ein Publish-Subscribe-Modell verwendet, bei dem Produzenten Datensätze an Topics senden und Konsumenten diese Datensätze aus Topics lesen. Weitere Einzelheiten finden Sie auf der Kafka-Website.
NATS vs Kafka: Welches Protokoll soll für den Unified Namespace verwendet werden?
Der Unified Namespace (UNS) ist eine datenzentrierte Architektur, die den Datenaustausch zwischen OT-Geräten und IT-Anwendungen mit einem zentralen Brokers vereinfacht. Um mehr über den UNS zu erfahren, lesen Sie unseren Guide hier. Dieser Abschnitt vergleicht NATS und Kafka im Kontext von UNS.
Messaging-Pattern
Sowohl NATS als auch Kafka verwenden das Publish-Subscribe-Modell. Produzenten senden Nachrichten an Topics oder Subjects, und Konsumenten abonnieren diese Topics oder Subjects, um Nachrichten zu erhalten. Dieses Modell unterstützt viele Kommunikationsmuster, wie z. B. den UNS.
Deployment
Kafka: Kafka ist in Java und Scala geschrieben und erfordert eine JVM-Installation. Es stützt sich auf mehrere JVM-Prozesse, einschließlich Zookeeper (sofern nicht KRaft verwendet wird), Broker-Knoten und häufig Kafka Streams JVMs für erweiterte Funktionen. Diese Komplexität erhöht den Aufwand für das Deployment und die Wartung.
NATS: In Go geschrieben, vermeidet NATS JVM-Abhängigkeiten und konsolidiert alle Funktionen in einer einzigen nats-server-Binärdatei (15 MB) ohne zusätzliche Abhängigkeiten. Dieses Design vereinfacht das Deployment und die Wartung.
Community
Kafka: Aufgrund seiner weiten Verbreitung verfügt Kafka über eine größere Community, was zu einer hohen Verfügbarkeit von Bibliotheken und Konnektoren führt. Diese umfangreiche Unterstützung macht es einfacher, Ressourcen und Lösungen für verschiedene Anwendungsfälle zu finden.
NATS: NATS ist zwar noch kein weit verbreitetes Protokoll, aber es wächst stetig. Die Gemeinschaft ist kleiner, aber engagiert mit laufender Entwicklung und zunehmenden Anwendungsfällen und Integrationen.
Nutzung von Ressourcen
Kafka: Kafka erfordert hohe Rechenleistung und Speicherplatz, um große Datenströme zu verarbeiten und Nachrichten über längere Zeiträume zu speichern.
NATS: NATS hat geringe Anforderungen an Rechenleistung und Speicherplatz, da es Nachrichten nicht standardmäßig speichert. Dieser leichtgewichtige Ansatz eignet sich für Szenarien mit begrenzten Ressourcen oder Anforderungen an niedrige Latenzzeiten.
Fazit
NATS und Kafka haben einzigartige Stärken, und ihre Wahl hängt von Ihrem spezifischen Anwendungsfall ab. Kafka eignet sich besser für Big Data-Anwendungen, da es eine durchsatzstarke, fehlertolerante Datenverarbeitung bietet. NATS hingegen ist für hohe Leistung und niedrige Latenzzeiten ausgelegt. Daher ist es notwendig, die anwendungsspezifischen Anforderungen zu bewerten, um das am besten geeignete Protokoll für den konkreten Unified Namespace (UNS) individuell auszuwählen.
