rabbitmq 简单介绍与企业集群部署的搭建

RabbitMQ介绍

生产者与消费者模型在编码的过程中,和生活中都较为常见,我可以把它比作一个缓冲的仓库, 如果再一次秒杀活动中,抢购的人太多,而后台订单处理的服务器明显不够, 订单过量就会导致宕机的风险,最简单的办法获取就是加服务器,可是秒杀结束了你要把它卸掉吗?

 消息队列(MQ)是一种应用程序对应用程序的通信方法。应用程序通过读写出入队列的消息(针对应用程序的数据)来通信,而无需专用连接来链接它们。消息传递指的是程序之间通过在消息中发送数据进行通信,而不是通过直接调用彼此来通信,直接调用通常是用于诸如远程过程调用的技术。排队指的是应用程序通过 队列来通信。队列的使用除去了接收和发送应用程序同时执行的要求。

RabbitMQ是使用Erlang语言开发的开源消息队列系统,适合对数据一致性、稳定性和可靠性要求很高的场景,对性能和吞吐量的要求还在其次。

rabbitmq 简单介绍与企业集群部署的搭建

   

RabbitMQ场景

1. 解耦(为面向服务的架构(SOA)提供基本的最终一致性实现)

场景说明:用户下单后,订单系统需要通知库存系统。传统的做法是,订单系统调用库存系统的接口。

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传统模式的缺点:

  • 假如库存系统无法访问,则订单减库存将失败,从而导致订单失败
  • 订单系统与库存系统耦合

引入消息队列

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  • 订单系统:用户下单后,订单系统完成持久化处理,将消息写入消息队列,返回用户订单下单成功
  • 库存系统:订阅下单的消息,采用拉/推的方式,获取下单信息,库存系统根据下单信息,进行库存操作
  • 假如:在下单时库存系统不能正常使用。也不影响正常下单,因为下单后,订单系统写入消息队列就不再关心其他的后续操作了。实现订单系统与库存系统的应用解耦
  • 为了保证库存肯定有,可以将队列大小设置成库存数量,或者采用其他方式解决。

基于消息的模型,关心的是“通知”,而非“处理”。

短信、邮件通知、缓存刷新等操作使用消息队列进行通知。

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消息队列和RPC的区别与比较:

RPC: 异步调用,及时获得调用结果,具有强一致性结果,关心业务调用处理结果。

消息队列:两次异步RPC调用,将调用内容在队列中进行转储,并选择合适的时机进行投递(错峰流控)

2. 异步提升效率#

场景说明:用户注册后,需要发注册邮件和注册短信。传统的做法有两种 1.串行的方式;2.并行方式

(1)串行方式:将注册信息写入数据库成功后,发送注册邮件,再发送注册短信。以上三个任务全部完成后,返回给客户端

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(2)并行方式:将注册信息写入数据库成功后,发送注册邮件的同时,发送注册短信。以上三个任务完成后,返回给客户端。与串行的差别是,并行的方式可以提高处理的时间

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(3)引入消息队列,将不是必须的业务逻辑,异步处理。改造后的架构如下:

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3. 流量削峰#

流量削锋也是消息队列中的常用场景,一般在秒杀或团抢活动中使用广泛

应用场景:系统其他时间A系统每秒请求量就100个,系统可以稳定运行。系统每天晚间八点有秒杀活动,每秒并发请求量增至1万条,但是系统最大的处理能力只能每秒处理1000个请求,于是系统崩溃,服务器宕机。

之前架构:大量用户(100万用户)通过浏览器在晚上八点高峰期同时参与秒杀活动。大量的请求涌入我们的系统中,高峰期达到每秒钟5000个请求,大量的请求打到MySQL上,每秒钟预计执行3000条SQL。但是一般的MySQL每秒钟扛住2000个请求就不错了,如果达到3000个请求的话可能MySQL直接就瘫痪了,从而系统无法被使用。但是高峰期过了之后,就成了低峰期,可能也就1万用户访问系统,每秒的请求数量也就50个左右,整个系统几乎没有任何压力。

引入MQ:100万用户在高峰期的时候,每秒请求有5000个请求左右,将这5000请求写入MQ里面,系统A每秒最多只能处理2000请求,因为MySQL每秒只能处理2000个请求。系统A从MQ中慢慢拉取请求,每秒就拉取2000个请求,不要超过自己每秒能处理的请求数量即可。MQ,每秒5000个请求进来,结果只有2000个请求出去,所以在秒杀期间(将近一小时)可能会有几十万或者几百万的请求积压在MQ中。这个短暂的高峰期积压是没问题的,因为高峰期过了之后,每秒就只有50个请求进入MQ了,但是系统还是按照每秒2000个请求的速度在处理,所以说,只要高峰期一过,系统就会快速将积压的消息消费掉。我们在此计算一下,每秒在MQ积压3000条消息,1分钟会积压18万,1小时积压1000万条消息,高峰期过后,1个多小时就可以将积压的1000万消息消费掉。

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## 三. 引入消息队列的优缺点

优点#

优点就是以上的那些场景应用,就是在特殊场景下有其对应的好处,解耦异步削峰

缺点#

  • 系统的可用性降低
    系统引入的外部依赖越多,系统越容易挂掉,本来只是A系统调用BCD三个系统接口就好,ABCD四个系统不报错整个系统会正常运行。引入了MQ之后,虽然ABCD系统没出错,但MQ挂了以后,整个系统也会崩溃。
  • 系统的复杂性提高
    引入了MQ之后,需要考虑的问题也变得多了,如何保证消息没有重复消费?如何保证消息不丢失?怎么保证消息传递的顺序?
  • 一致性问题
    A系统发送完消息直接返回成功,但是BCD系统之中若有系统写库失败,则会产生数据不一致的问题。

总结#

所以总结来说,消息队列是一种十分复杂的架构,引入它有很多好处,但是也得针对它带来的坏处做各种额外的技术方案和架构来规避。引入MQ系统复杂度提升了一个数量级,但是在有些场景下,就是复杂十倍百倍,还是需要使用MQ。

RabbitMQ集群配置

 

RabbitMQ集群配置

前面配置了RabbitMQ在本地的部署,现在来尝试集群配置

集群的配置比较简单,但是有一个要求就是必须在同一网段内

假设有两台机器,Rabbit0和Rabbit1做集群

首先将2台机器的.erlang.cookie统一,任选一台为标准就可以

sudo vim /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie

修改hosts文件

sudo vim /etc/hosts

加入以下字段

172.16.18.159 Rabbit0
172.16.18.83 Rabbit1

同时自己的机器的主机名务必要给成和你的这个是一样的,不然机器重启后,不是这个主机名,加入到集群会出现问题的. 

可以通过修改vim /etc/sysconfig/network中的HOSTNAME选项来修改,同时hostname Rabbit0 也是可以临时修改的.

在Rabbit0上,执行如下命令

sudo rabbitmqctl stop_app
sudo rabbitmqctl reset
sudo rabbitmqctl join_cluster --ram 
sudo rabbitmqctl start_app

如果添加成功的话,在每台机器上查看集群状态

sudo rabbitmqctl cluster_status

成功的话两边应该是相同的内容,类似于

Cluster status of node  ...
[{nodes,[{disc,[]},{ram,[]}]},
 {running_nodes,[,]},
 {partitions,[]}]

这样配置的结果是,Rabbit0作为内存节点,Rabbit1作为磁盘节点

RabbitMQ集群中必须至少存在一台磁盘节点

不想要内存节点的话,只需要将--ram参数去掉即可

存在多节点的情况,推荐在主节点中,执行

sudo rabbitmqctl stop_app
sudo rabbitmqctl reset
sudo rabbitmqctl start_app

在其余的节点执行

sudo rabbitmqctl stop_app
sudo rabbitmqctl reset
sudo rabbitmqctl join_cluster --ram 
sudo rabbitmqctl start_app

这样做的结果是主节点为磁盘节点,其余节点为内存节点

集群同步配置

一个集群只需要一台机器配置,会自动扩散到集群

在集群任意一台web管理页面的Overview信息中均可以看到所有节点的情况

在admin中的Policies可以添加镜像队列规则

例如

Name随便,Pattern填入"^ha" 表示匹配所有ha开头的队列

Definition填入ha-mode,后面填入all

保存在queues里可以看到效果,节点名后面会有一个+1

 同效果配置可以用命令来实现

sudo rabbitmqctl set_policy ha-all "^ha\." ‘{"ha-mode":"all"}‘

RabbitMQ的集群节点包括内存节点、磁盘节点。顾名思义内存节点就是将所有数据放在内存,磁盘节点将数据放在磁盘。不过,如果在投递消息时,打开了消息的持久化,那么即使是内存节点,数据还是安全的放在磁盘。

良好的设计架构可以如下:在一个集群里,有3台以上机器,其中1台使用磁盘模式,其它使用内存模式。其它几台为内存模式的节点,无疑速度更快,因此客户端(consumer、producer)连接访问它们。而磁盘模式的节点,由于磁盘IO相对较慢,因此仅作数据备份使用。

参考文章:

《rabbitmq配置集群和镜像队列》http://www.bbtang.info/linux/fuwu/610.html

《【APP】RabbitMQ集群环境生产实例部署》http://opsmysql.blog.51cto.com/2238445/1030832

《Highly Available Queues》http://www.rabbitmq.com/ha.html