RabbitMQ集群

目录

1、集群分类

1.1 普通集群

1.1.1 集群结构和特征

1.1.2 部署

1.2 镜像集群

1.2.1 集群结构和特征

1.2.2 部署

2、仲裁队列

2.1 部署

2.2 .Java代码创建仲裁队列

2.3 SpringAMQP连接MQ集群


今天我们来学习如何避免单点的MQ故障而导致的不可用问题,这个就要靠MQ的集群去实现了。

1、集群分类

RabbitMQ的是基于Erlang语言编写,而Erlang又是一个面向并发的语言,天然支持集群模式。RabbitMQ的集群有两种模式:

1.1 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。

这种集群有一个问题,一旦集群中某个节点出现了故障,那这个节点上的队列,以及上面的消息就全都没了,所以它会存在一定的安全问题。

1.1.1 集群结构和特征

普通集群,或者叫标准集群(classic cluster),具备下列特征:

  1. 会在集群的各个节点间共享部分数据,包括:交换机、队列元信息(队列的描述信息,包括队列名字,队列节点,队列有什么消息)。不包含消息本身。

  2. 当访问集群某节点时,如果队列不在该节点,会从数据所在节点传递到当前节点并返回

  3. 队列所在节点宕机,队列中的消息就会丢失

结构如图:

RabbitMQ集群_第1张图片

1.1.2 部署

我们的计划部署3节点的mq集群:RabbitMQ集群_第2张图片

这里三个主机就是三台机器,这里我用三个Docker代替了。

集群中的节点标示默认都是:rabbit@[hostname],因此以上三个节点的名称分别为:

  • rabbit@mq1

  • rabbit@mq2

  • rabbit@mq3

1、获取cookie

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。

我们先启动一个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

我的之前的mq容器就叫mq。

可以看到我的cookie值如下:

 接下来,停止并删除当前的mq容器,我们重新搭建集群(记得把cookie值复制保存一下)。

docker rm -f mq

2、准备集群配置

在/tmp目录新建一个配置文件 rabbitmq.conf:

cd /tmp

创建文件

touch rabbitmq.conf

RabbitMQ集群_第3张图片

 文件内容如下:

RabbitMQ集群_第4张图片

loopback_users.guest = false
listeners.tcp.default = 5672
cluster_formation.peer_discovery_backend = rabbit_peer_discovery_classic_config
cluster_formation.classic_config.nodes.1 = rabbit@mq1
cluster_formation.classic_config.nodes.2 = rabbit@mq2
cluster_formation.classic_config.nodes.3 = rabbit@mq3

解析:

loopback_users.guest =false:禁用guest用户,因为RabbitMQ客户端有一个guest用户,所以我们把它禁用掉,防止有些不法分子来访问我们。

listeners.tcp.default = 5672:监听端口,用于消息通信

最重要的是下面三个:

cluster_formation.classic_config.nodes.1 = rabbit@mq1 cluster_formation.classic_config.nodes.2 = rabbit@mq2 cluster_formation.classic_config.nodes.3 = rabbit@mq3

这里配置的分别集群中的节点信息。

再创建一个文件,记录cookie。

cd /tmp

创建cookie文件。

touch .erlang.cookie

写入cookie

echo "NEHXVEBVVLVHYDWCAFVH" > .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:

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

3、启动集群

创建一个网络:

docker network create mq-net

运行命令

mq1:

docker run -d --net mq-net \
-v ${PWD}/mq1/rabbitmq.conf:/etc/rabbitmq/rabbitmq.conf \
-v ${PWD}/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie \
-e RABBITMQ_DEFAULT_USER=jie \
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123456 \
--name mq1 \
--hostname mq1 \
-p 8071:5672 \
-p 8081:15672 \
rabbitmq:3.8-management

mq2:

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=jie \
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123456 \
--name mq2 \
--hostname mq2 \
-p 8072:5672 \
-p 8082:15672 \
rabbitmq:3.8-management

mq3:

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=jie \
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123456 \
--name mq3 \
--hostname mq3 \
-p 8073:5672 \
-p 8083:15672 \
rabbitmq:3.8-management

打开浏览器RabbitMQ集群_第5张图片

4、测试

在mq1这个节点上添加一个队列:

RabbitMQ集群_第6张图片

 然后我们去mq2mq3那里也能看到这个队列。

RabbitMQ集群_第7张图片

4.1 数据共享测试

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:RabbitMQ集群_第8张图片

 结果在mq2、mq3上都能看到这条消息:

RabbitMQ集群_第9张图片

4.2 可用性测试

我们让其中一台节点mq1宕机:

docker stop mq1

然后登录mq2或mq3的控制台,发现simple.queue也不可用了:

RabbitMQ集群_第10张图片

说明数据并没有拷贝到mq2mq3

1.2 镜像集群

在刚刚的案例中,一旦创建队列的主机宕机,队列就会不可用。不具备高可用能力。如果要解决这个问题,必须使用官方提供的镜像集群方案。

官方文档地址:Classic Queue Mirroring — RabbitMQ

镜像集群是一种主从集群,普通集群的基础上,添加了主从备份功能,提高集群的数据可用性。

这种集群有一个问题,主从数据源要同步,要从主节点同步到从节点,但是这个主从同步它不是强一致的,存在一定的延迟,如果在主从同步期间出现了一点故障,就可能导致数据丢失

因此在RabbitMQ3.8版本以后,推出了新的功能:仲裁队列来代替镜像集群,底层采用Raft协议确保主从的数据一致性。

1.2.1 集群结构和特征

  • 交换机、队列、队列中的消息会在各个mq的镜像节点之间同步备份。

  • 创建队列的节点被称为该队列的主节点,备份到的其它节点叫做该队列的镜像节点。

  • 一个队列的主节点可能是另一个队列的镜像节点。

  • 不具备负载均衡功能,因为所有操作都是主节点完成,然后同步给镜像节点。

  • 主宕机后,镜像节点会替代成新的主节点。

结构如图:

RabbitMQ集群_第11张图片

1.2.2 部署

镜像集群的配置有3种模式:

RabbitMQ集群_第12张图片

这里我们以rabbitmqctl命令作为案例来讲解配置语法。

语法示例:

1、exactly模式

首先进入任意一个节点

docker exec -it mq1 bash

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

然后退出 exit,我们进入浏览器查看。

RabbitMQ集群_第13张图片

 我们创建一个新的队列:RabbitMQ集群_第14张图片

 在任意一个mq控制台查看队列:

RabbitMQ集群_第15张图片

 测试数据共享,给two.queue发送一条消息:

RabbitMQ集群_第16张图片

 然后在mq1、mq2、mq3的任意控制台查看消息:

RabbitMQ集群_第17张图片

 测试高可用,现在,我们让two.queue的主节点mq1宕机:

docker stop mq1

然后我们先看集群状态RabbitMQ集群_第18张图片

 再看队列状态:RabbitMQ集群_第19张图片

发现依然是健康的!并且其主节点切换到了rabbit@mq2上。

剩下的模式,大家可以自己去试试,大同小异。

2、all模式

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

3、nodes模式

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

2、仲裁队列

从RabbitMQ 3.8版本开始,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,它具备以下特征。

  • 与镜像队列一样,都是主从模式,支持主从数据同步

  • 使用非常简单,没有复杂的配置

  • 主从同步基于Raft协议,强一致

2.1 部署

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。

RabbitMQ集群_第20张图片

 在任意控制台查看队列:

RabbitMQ集群_第21张图片

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.

测试参考镜像集群的方式,效果是一样的。

2.2 .Java代码创建仲裁队列

要创建仲裁队列记得先去配置集群。

@Bean
public Queue quorumQueue() {
    return QueueBuilder
        .durable("quorum.queue") // 持久化
        .quorum() // 仲裁队列
        .build();
}

2.3 SpringAMQP连接MQ集群

注意,这里用address来代替host、port方式

spring:
  rabbitmq:
    addresses: 192.168.58.149:8071, 192.168.58.149:8072, 192.168.58.149:8073
    username: jie
    password: 123456
    virtual-host: /

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