第一节:消息可靠性问题
第二节:延迟消息问题
第三节:消息堆积问题
第四节:高可用问题:普通、镜像、仲裁集群
RabbitMQ的底层是基于Erlang语言编写,而Erlang又是一个面向并发的语言,支持天然集群模式。
RabbitMQ的集群有两种模式:
普通集群:是一种分布式集群,将队列分散到集群的各个节点,从而提高整个集群的并发能力。
优点是:不同的节点保存了不同的队列,将请求分散了,提高并发能力
缺点是:都集群某个节点出现了故障,该集群中的队列、消息全都消失了。所以存在不可用性
镜像集群:是一种主从集群,普通的集群基础上,添加了主从备份功能,提高集群的数据可用性。
优点:就算有某个节点出现了故障,那么从节点还是有备份数据。提高了整体可用性
缺点:镜像集群虽然支持主从(数据要求同步),但主从同步并不是强一致的,某些情况下可能有数据丢失的风险。
因此在Rabbitmq的3.8版本以后推出了新功能:
队列元数据:队列中的描述信息:队列的名字、队列所在的节点、队列中的消息。 在其他节点中相当于是一个引用该队列所在的节点
但是不包含消息的本身。
三个节点理论上是三台机器,准备在docker上面模拟三个节点:
主机名 | 控制台端口 | amqp通信端口 |
---|---|---|
mq1 | 8081 —> 15672 | 8071 —> 5672 |
mq2 | 8082 —> 15672 | 8072 —> 5672 |
mq3 | 8083 —> 15672 | 8073 —> 5672 |
在RabbitMQ当中,集群节点的标识默认是:rabbit@[hostname]
,因此以上三个节点的名称分别为: hostname =mq1/2/3
rabbit@mq1
rabbit@mq2
rabbit@mq3
节点与节点通过 主机名 来相互访问
控制台端口:因为在一个机器里面,所以分别叫8081/2/3
amqp通信端口:因为在一个机器里面,分别叫:8071/2/3
RabbitMQ底层依赖于Erlang,而Erlang虚拟机就是一个面向分布式的语言,默认就支持集群模式。集群模式中的每个RabbitMQ 节点使用 cookie 来确定它们是否被允许相互通信。
要使两个节点能够通信,它们必须具有相同的共享秘密,称为Erlang cookie。cookie 只是一串最多 255 个字符的字母数字字符。
每个集群节点必须具有相同的 cookie。实例之间也需要它来相互通信。
Erlang语言底层在做集群的时候,集群通信必须有一个授权:身份认证。身份认证是通过cookie来认证。 在集群中只有各个节点的cookie都一样,才能相互通信,需要提前准备好,然后共享给每一个节点。从而达到各个节点通信功能。
我们先在之前启动的mq容器中获取一个cookie值,作为集群的cookie。执行下面的命令:
docker exec -it mq cat /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie
可以看到cookie值如下:
IWZHZVFLDQIFGMBPRFIB
到时候就可以用这个cookie共享三个节点了
接下来,停止并删除当前的mq容器,我们重新搭建集群。
docker rm -f mq
清空数据卷:docker volume prune
在/tmp目录新建一个配置文件 rabbitmq.conf:
cd /tmp
# 创建文件
touch rabbitmq.conf
文件内容如下:
loopback_users.guest = false # 禁用guest用户,因为rabbit默认的guest用户
listeners.tcp.default = 5672 # 监听的端口,MQ消息通信就是该端口
cluster_formation.peer_discovery_backend = rabbit_peer_discovery_classic_config
cluster_formation.classic_config.nodes.1 = rabbit@mq1 # 集群中的节点信息
cluster_formation.classic_config.nodes.2 = rabbit@mq2
cluster_formation.classic_config.nodes.3 = rabbit@mq3
再创建一个文件,记录cookie
cd /tmp
# 创建cookie文件
touch .erlang.cookie
# 写入cookie
echo "IWZHZVFLDQIFGMBPRFIB" > .erlang.cookie
# 修改cookie文件的权限
chmod 600 .erlang.cookie
准备三个目录,mq1、mq2、mq3:
cd /tmp
# 创建目录
mkdir mq1 mq2 mq3
然后拷贝rabbitmq.conf、cookie文件到mq1、mq2、mq3:
# 进入/tmp
cd /tmp
# 拷贝
cp rabbitmq.conf mq1
cp rabbitmq.conf mq2
cp rabbitmq.conf mq3
cp .erlang.cookie mq1
cp .erlang.cookie mq2
cp .erlang.cookie mq3
创建一个网络: 三个设备可以互连
root@localhost tmp.mq]# docker network create mq-net
82122a9847a40de97e44dea5c46c4c0f58df47f6a3a158604c3168012a91999a
docker volume create
运行命令
docker run -d --net mq-net \ # 加入网络
-v ${PWD}/mq1/rabbitmq.conf:/etc/rabbitmq/rabbitmq.conf \ # 数据卷的挂载
-v ${PWD}/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie \
-e RABBITMQ_DEFAULT_USER=itcast \
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
--name mq1 \ # 容器名字
--hostname mq1 \ # 主机名字 和容器名字保持一致。
# 容器互连要用容器名字互连,主机名字又是唯一标识,两者一致的话比较好区分。
-p 8071:5672 \ # 5672 映射到8071
-p 8081:15672 \
rabbitmq:3.8-management
docker run -d --net mq-net \
-v ${PWD}/mq2/rabbitmq.conf:/etc/rabbitmq/rabbitmq.conf \
-v ${PWD}/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie \
-e RABBITMQ_DEFAULT_USER=itcast \
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
--name mq2 \
--hostname mq2 \
-p 8072:5672 \
-p 8082:15672 \
rabbitmq:3.8-management
docker run -d --net mq-net \
-v ${PWD}/mq3/rabbitmq.conf:/etc/rabbitmq/rabbitmq.conf \
-v ${PWD}/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie \
-e RABBITMQ_DEFAULT_USER=itcast \
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
--name mq3 \
--hostname mq3 \
-p 8073:5672 \
-p 8083:15672 \
rabbitmq:3.8-management
如图,在mq2和mq3两个控制台也都能看到:
是因为队列的源信息是共享的。
点击这个队列,进入管理页面:
然后利用控制台发送一条消息到这个队列:
结果在mq2、mq3上都能看到这条消息:
引用消息,但是当取消息的时候,可以从另外一个节点把消息传过来。所以在任意节点都可以看到消息
我们让其中一台节点mq1宕机:
docker stop mq1
如果声明该队列的节点挂掉了,那么该队列是不可以用了,那么其他节点中也看不到消息了。说明:队列是没有实现共享的。说明数据并没有拷贝到mq2和mq3。。
然后登录mq2或mq3的控制台,发现simple.queue也不可用了:
镜像集群:本质是主从模式,具备下面的特征:
主节点和镜像节点可以备份所有
例如:节点1的队列1是主节点,镜像是节点2.
节点3的队列3是主节点,镜像是节点1.
所以:节点1既是主节点,也是镜像。
当某一节点操作了消息,会先告知主节点,主节点会同步所有的节点
主节点宕机,镜像节点会代替主节点,成为该队列的主节点,并再找一个节点作为镜像,作为备份队列。 当前主节点重启后,该队列与该节点无关系了。
默认情况下,队列只保存在创建该队列的节点上。而镜像模式下,创建队列的节点被称为该队列的主节点,队列还会拷贝到集群中的其它节点,也叫做该队列的镜像节点。
但是,不同队列可以在集群中的任意节点上创建,因此不同队列的主节点可以不同。甚至,一个队列的主节点可能是另一个队列的镜像节点。
用户发送给队列的一切请求,例如发送消息、消息回执默认都会在主节点完成,如果是从节点接收到请求,也会路由到主节点去完成。镜像节点仅仅起到备份数据作用。
当主节点接收到消费者的ACK时,所有镜像都会删除节点中的数据。
镜像模式的配置有3种模式:
ha-mode | ha-params | 效果 |
---|---|---|
准确模式exactly | 队列的副本量count | 集群中队列副本(主服务器和镜像服务器之和)的数量。count如果为1意味着单个副本:即队列主节点。count值为2表示2个副本:1个队列主和1个队列镜像。换句话说:count = 镜像数量 + 1。如果群集中的节点数少于count,则该队列将镜像到所有节点。如果有集群总数大于count+1,并且包含镜像的节点出现故障,则将在另一个节点上创建一个新的镜像。 |
all | (none) | 队列在群集中的所有节点之间进行镜像。队列将镜像到任何新加入的节点。镜像到所有节点将对所有群集节点施加额外的压力,包括网络I / O,磁盘I / O和磁盘空间使用情况。推荐使用exactly,设置副本数为(N / 2 +1)。 |
nodes | node names | 指定队列创建到哪些节点,如果指定的节点全部不存在,则会出现异常。如果指定的节点在集群中存在,但是暂时不可用,会创建节点到当前客户端连接到的节点。 |
这里我们以rabbitmqctl命令作为案例来讲解配置语法。
语法示例:
rabbitmqctl set_policy ha-two "^two\." '{"ha-mode":"exactly","ha-params":2,"ha-sync-mode":"automatic"}'
rabbitmqctl set_policy
:固定写法ha-two
:策略名称,自定义"^two\."
:匹配队列的正则表达式,符合命名规则的队列才生效,这里是任何以two.
开头的队列名称'{"ha-mode":"exactly","ha-params":2,"ha-sync-mode":"automatic"}'
: 策略内容
"ha-mode":"exactly"
:策略模式,此处是exactly模式,指定副本数量"ha-params":2
:策略参数,这里是2,就是副本数量为2,1主1镜像"ha-sync-mode":"automatic"
:同步策略,默认是manual,即新加入的镜像节点不会同步旧的消息。如果设置为automatic,则新加入的镜像节点会把主节点中所有消息都同步,会带来额外的网络开销rabbitmqctl set_policy ha-all "^all\." '{"ha-mode":"all"}'
ha-all
:策略名称,自定义"^all\."
:匹配所有以all.
开头的队列名'{"ha-mode":"all"}'
:策略内容
"ha-mode":"all"
:策略模式,此处是all模式,即所有节点都会称为镜像节点rabbitmqctl set_policy ha-nodes "^nodes\." '{"ha-mode":"nodes","ha-params":["rabbit@nodeA", "rabbit@nodeB"]}'
rabbitmqctl set_policy
:固定写法ha-nodes
:策略名称,自定义"^nodes\."
:匹配队列的正则表达式,符合命名规则的队列才生效,这里是任何以nodes.
开头的队列名称'{"ha-mode":"nodes","ha-params":["rabbit@nodeA", "rabbit@nodeB"]}'
: 策略内容
"ha-mode":"nodes"
:策略模式,此处是nodes模式"ha-params":["rabbit@mq1", "rabbit@mq2"]
:策略参数,这里指定副本所在节点名称我们使用exactly模式的镜像,因为集群节点数量为3,因此镜像数量就设置为2.
运行下面的命令:
进入任意节点的容器的控制台:
docker exec -it mq1 bash
rabbitmqctl set_policy ha-two "^two\." '{"ha-mode":"exactly","ha-params":2,"ha-sync-mode":"automatic"}'
给two.queue发送一条消息,然后在mq1、mq2、mq3的任意控制台查看消息。都是可以看到的
现在,我们让two.queue的主节点mq1宕机:
docker stop mq1
查看队列状态:
重点:和普通集群模式的区别出来了:
镜像集群的缺点:
镜像队列虽然能做主从,主从同步时,可能有数据丢失的风险,因为并不是强一致的。
但是仲裁队列就能解决该问题。
仲裁队列:仲裁队列是3.8版本以后才有的新功能,用来替代镜像队列,引入了新的仲裁队列,他具备与镜像队里类似的功能,但使用更加方便。具备下列特征:
在任意控制台添加一个队列,一定要选择队列类型为Quorum类型。
在任意控制台查看队列:
可以看到,仲裁队列的 + 2字样。代表这个队列有2个镜像节点。
因为仲裁队列默认的镜像数为5。如果你的集群有7个节点,那么镜像数肯定是5;而我们集群只有3个节点,因此镜像数量就是3.
其实仲裁队列本身就是一个普通的队列,集群搭建好了以后,只要创建quorum
类型的就行了
@Bean
public Queue quorumQueue() {
return QueueBuilder
.durable("quorum.queue") // 持久化
.quorum() // 仲裁队列
.build();
}
注意,这里用address来代替host、port方式
spring:
rabbitmq:
addresses: 192.168.150.105:8071, 192.168.150.105:8072, 192.168.150.105:8073
username: itcast
password: 123321
virtual-host: /
可以看到当运行消费者代码时:可以看到仲裁队列已经创建成功了:
-- 发送消息:
@Test
public void testQuorumQueues(){
Message message = MessageBuilder
.withBody("哈喽,quorum能接收到消息吗?".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
.setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.PERSISTENT)
.build();
rabbitTemplate.convertAndSend("quorum.queue",message);
}
-- 接收消息:配置类:
@Configuration
public class QuorumConfig {
@Bean
public Queue quorumQueue(){
return QueueBuilder.durable("quorum.Queue2")
.quorum()
.build();
}
}
-- 接收消息 @Component类:
@RabbitListener(queues = "quorum.queue")
public void listenSimpleQueue(String msg) {
// 此时已经接收到了消息:
log.debug("消费者接收到simple.queue的消息:【" + msg + "】");
// 消费消息 :
log.debug("消息已经消费完成了");
}
1)启动一个新的MQ容器:
docker run -d --net mq-net \
-v ${PWD}/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie \
-e RABBITMQ_DEFAULT_USER=itcast \
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
--name mq4 \
--hostname mq5 \
-p 8074:15672 \
-p 8084:15672 \
rabbitmq:3.8-management
2)进入容器控制台:
docker exec -it mq4 bash
3)停止mq进程
rabbitmqctl stop_app
4)重置RabbitMQ中的数据:
rabbitmqctl reset
5)加入mq1:
rabbitmqctl join_cluster rabbit@mq1
6)再次启动mq进程
rabbitmqctl start_app
我们先查看下quorum.queue这个队列目前的副本情况,进入mq1容器:
docker exec -it mq1 bash
执行命令:
rabbitmq-queues quorum_status "quorum.queue"
rabbitmq-queues add_member "quorum.queue" "rabbit@mq4"
rabbitmq-queues quorum_status "quorum.queue"