ISR 是什么
ISR 的全稱叫做： In-Sync Replicas （同步副本集）, 可以理解為和 leader 保持同步的所有副本的集合。ISR 動態維護了一個和 leader 副本保持同步副本集合，ISR 中的副本全部都和 leader 的數據保持同步。
設一個場景，有6個分區集合，分別為 [0,1,2,3,4,5]，其中 leader-replica 是 0
其中 [1,2,3] 作為 follower 和 leader 的數據保持同步，而 [4,5] 未能和 leader 保持同步，那么此時，ISR=[0,1,2,3]，OSR=[4,5]
如果此時副本 4 追上了 leader-replica，也就是和 leader 保持到了同步，那么此時，ISR=[0,1,2,3,4]，OSR=[5]
ISR 的作用
我們知道了與 leader 保持同步的副本集后，可以做到哪些事情？
- 當我們生產消息的時候，到底要寫入多少副本才能算成功呢？
- 當 leader 掛了之后，我們應該選擇哪個 follower 來成為新的 leader 呢？
通過 ISR 就可以知曉了哪些 follower 與 leader 保持著同步，在寫入消息的時候，設置寫入處于 ISR 中所有的副本才算成功，在進行 leader 切換的時候，就可以從 ISR 中選擇對應的 follower 成為新的 leader。
ISR 的作用是通過副本機制實現消息高可靠，服務高可用時，不可缺少的一環；這也是為什么講到副本不得不提到 ISR 的原因。
總結
- ISR 機制通過副本冗余機制，提供了 kafka 消息的高可靠性。
- ISR 機制可以做到故障轉移，保障服務的可用性。
- ISR 平衡了主從架構下，復制方案的選擇（同步 / 異步 / 少數服從多數），讓使用者根據參數自行選擇。
為什么要設計 ISR 機制
在一些中間件中，都有副本的概念，不同場景下寫入數據時，要求寫入副本的個數也不盡相同。例如 zk 中要求寫入的節點個數大于一半才算成功，或者有些要求高可靠性的場景，規定寫入所有副本才能算成功。
而 kafka 的 ISR 可以允許生產消息時，根據自己的業務場景自行配置 ACK 確認機制達到想要的效果：
- acks=0：生產者發了就算完了，后續成不成功我都不管，這種設置下消息的高可靠性幾乎沒有保障，但是卻有著極大的吞吐量
- acks=1：消息寫入主節點就算成功，這種設置，可以保障一定的高可靠性，也具有不錯的吞吐量
- acks=-1或all：消息必須寫入 ISR 中所有的副本才算成功，這種設置下，就能提供較高的高可靠性，但是吞吐量就相對較低
ISR 雖然是動態伸縮的，可能會出現 follower 全部都掛了的情況，如果 ISR 中只剩下 leader，那么此時設置 acks=all 就等價于 acks=1 了。這樣就會對高可靠性要求的場景產生危險。
kafka 提供了 min.insync.replicas 參數配置，這個參數可以配置最少 ISR 中需要多少個副本，才能繼續提供寫服務。如果設置為 2，一旦 ISR 中的個數小于 2，那么就不再提供寫服務，犧牲一定的可用性，來保障這種高可靠的場景需求。
總結
ISR 機制的存在是 kafka 為了平衡可靠性和可用性，不指定提供高可靠或者高可用的服務，而是將決定權交給了使用者，讓使用者通過參數來控制，到底要實現什么程度的高可靠與高可用。
