Docker 部署 RabbitMQ 集群

为了保证线上环境RabbitMQ的高可用性，需要部署一套集群环境。RabbitMQ集群主要有两方面的优势：高可用、高性能；高可用就是保证其中部分RabbitMQ节点崩溃或停机的情况下应用程序不受影响，高性能就是对RabbitMQ的横向扩展，支持更大量的消息通信。

了解 Erlang

RabbitMQ采用Erlang编写，Erlang和Java类似，它也有虚拟机，每个Erlang实例称为Erlang节点(node)，但不同的是多个Erlang应用程序可以运行在同一个节点之上，更特别的是Erlang节点之间可以直接进行本地通信（不管这些节点是否在同一台服务器之上）。

Erlang cookie

Erlang 节点通过交换作为令牌的 Erlang cookie来获得认证，由于你一连接到远程节点后，就能执行命令，因此有必要确保该节点是可信的。Erlang将令牌存储在名为 .erlang.cookie 的文件中，该文件一般位于用户的 home 目录下。erlang强制要求
.erlang.cookie文件只能够被所有者读，也就是文件权限为 400。

Erlang 节点

erlang 节点就是 erlang虚拟机实例，启动Erlang节点时可以指定节点名，指定节点名有两个选项，name和sname，name表示长节点名启动，节点完全限定名想 [email protected] 这样，如果用短名，就会像这样 rabbit@hostname。RabbitMQ默认启动方式为短节点名。

Erlang端口映射守护进程epmd(Erlang Port Mapper Daemon)。当你启动一个分布式Erlang节点示，它都会检查本地机器上是否运行着epmd （开机是不会启动的）,如果没有，节点就会自动启动epmd 。并自动用epmd 进程进行注册， 提供OS 内核分配的地址和端口。当一台机器上的Erlang节点要和远程节点通信时，本地的epmd 就会通过远程机器上的epmd (默认使用TCP/IP,端口为4369,地址使用的是节点名hotname部分)查询远程节点地址(端口)，然后就可以通信啦。

RabbitMQ 集群

RabbitMQ 元数据

• 队列元数据：队列名称和它们的属性（是否可持久化，是否自动删除）
• 交换机元数据：交换机名称‘类型和属性（可持久化等）
• 绑定元数据：一张简单展示了如何将消息路由到队列的表格
• vhost 元数据：为vhost 内的队列、交换机和绑定提供命名空间和安全属性

集群中的队列

单节点中，所有关于队列的消息（元数据、状态、内容）都完全存储在该节点上。但是集群中创建的队列，集群只会在单个节点上而不是所有节点上创建完整的队列信息（元数据、状态、内容），只有队列的所有者节点会记录有关队列的所有信息。其他节点只知道队列的元数据和该队列存在的那个节点的指针。所以当节点崩溃时，节点上队列和关联的绑定都消失了，附加在那些队列上的消费者丢失了订阅消息，并且新的消息也会丢失(镜像队列可以解决这个问题)。

内存节点 VS 磁盘节点

内存节点将所有的队列、交换机、绑定、用户、权限和 vhost 的元数据仅存储在内存中（速度快、性能高）。而磁盘节点则将元数据存储在磁盘中（相对内存节点性能较弱）。单节点系统只能时磁盘节点，不然RabbitMQ重启后数据就没了。集群中RabbitMQ要求至少一个磁盘节点，当集群中的所有磁盘节点都处于非正常情况时，集群可以继续路由消息，但你无法更改任何东西（创建队列、交换机、绑定；添加用户；更改权限；添加删除节点）。

搭建集群

我用两台服务器来完成集群搭建，node1：172.18.219.20；node2：172.18.219.21；这两台服务器已经组成了Docker Swarm,我们直接通过docker stack启动两台 RabbitMQ 实例：

rabbitmq-stack.ym内容如下：

version: "3.7"
services:
  rabbit1:
    image: rabbitmq:3.10.7-management
    hostname: rabbit1
    networks:
      - rabbitmq-network
    ports:
      - target: 15672
        published: 15672
        protocol: tcp
        mode: host
      - target: 5672
        published: 5672
        protocol: tcp
        mode: host
    deploy:
      mode: replicated
      replicas: 1
      update_config:
        parallelism: 1
        delay: 5s
        order: stop-first
      resources:
        limits:
          cpus: '2'
          memory: 2g
        reservations:
          cpus: '0.25'
          memory: 50M
      placement:
        constraints:
          - "node.hostname==node1"
    environment:
      TZ : 'Asia/Shanghai'
      RABBITMQ_NODENAME: rabbit
    volumes:
      - /mnt/rabbitmq/rabbit1:/var/lib/rabbitmq
  rabbit2:
    image: rabbitmq:3.10.7-management
    hostname: rabbit2
    networks:
      - rabbitmq-network
    ports:
      - target: 15672
        published: 15672
        protocol: tcp
        mode: host
      - target: 5672
        published: 5672
        protocol: tcp
        mode: host
    deploy:
      mode: replicated
      replicas: 1
      update_config:
        parallelism: 1
        delay: 5s
        order: stop-first
      resources:
        limits:
          cpus: '2'
          memory: 2g
        reservations:
          cpus: '0.25'
          memory: 50M
      placement:
        constraints:
          - "node.hostname==node2"
    environment:
      TZ : 'Asia/Shanghai'
      RABBITMQ_NODENAME: rabbit
    volumes:
      - /mnt/rabbitmq/rabbit2:/var/lib/rabbitmq
      
networks:
  rabbitmq-network:

• 首先通过 deploy.placement.constaints 分别将rabbit1、rabbit2部署到 node1、node2
• 分别指定两个容器的 hostname 为 rabbit1、rabbit2
• 映射端口15672(RabbitMQ Management)、5672(AMQP)
• 通过环境变量 RABBITMQ_NODENAME 设置 RabbitMQ 节点名称
• /var/lib/rabbitmq 为 RabbitMQ home 目录和 data 目录，需要映射到宿主机
• 新版本已经不建议通过环境变量设置 erlang cookie 了，建议在 home 目录下新建 .erlang.cookie 文件，在 每个节点的 .erlang.cookie 写入一致的字符串，注意 .erlang.cookie 文件的权限应该为 400

使用默认用户名 guest, 默认密码：guest 访问 http://xxxx:15672 登录两个 实例 可以看到目前这样部署后实际上只是两个独立的 RabbitMQ 单节点:


后面要做的就是将rabbit2 节点加入到 rabbit1, 这样就完成了集群的搭建。
进入rabbit2 容器，使用 rabbitmqctl 工具进行操作：

# 先停止 RabbitMQ 应用程序
root@rabbit2:/# rabbitmqctl stop_app
Stopping rabbit application on node rabbit@rabbit2 ...
# 重置节点
root@rabbit2:/# rabbitmqctl reset
Resetting node rabbit@rabbit2 ...
# 加入 rabbit1， rabbit@rabbit1 就是erlang 的节点名，在这里会通过docker dns 找到 rabbit1（service name）
# 这一步如果失败，很可能时 erlang cookie 有问题，不一致或者权限只不为 400
root@rabbit2:/# rabbitmqctl join_cluster rabbit@rabbit1
Clustering node rabbit@rabbit2 with rabbit@rabbit1
00:51:49.386 [warning] Feature flags: the previous instance of this node must have failed to write the `feature_flags` file at `/var/lib/rabbitmq/mnesia/rabbit@rabbit2-feature_flags`:
00:51:49.386 [warning] Feature flags:   - list of previously disabled feature flags now marked as such: [:maintenance_mode_status]
00:51:49.563 [warning] Feature flags: the previous instance of this node must have failed to write the `feature_flags` file at `/var/lib/rabbitmq/mnesia/rabbit@rabbit2-feature_flags`:
00:51:49.563 [warning] Feature flags:   - list of previously enabled feature flags now marked as such: [:maintenance_mode_status]
00:51:49.581 [error] Failed to create a tracked connection table for node :rabbit@rabbit2: {:node_not_running, :rabbit@rabbit2}
00:51:49.581 [error] Failed to create a per-vhost tracked connection table for node :rabbit@rabbit2: {:node_not_running, :rabbit@rabbit2}
00:51:49.581 [error] Failed to create a per-user tracked connection table for node :rabbit@rabbit2: {:node_not_running, :rabbit@rabbit2}
# 启动 rabbit2 节点的 RabbitMQ 应用
root@rabbit2:/# rabbitmqctl start_app
Starting node rabbit@rabbit2 ...

再次查看 RabbitMQ Management:


到此就完成了集群搭建

镜像队列

虽然集群搭建完成了，但是 RabbitMQ 默认情况下队列只会存在单节点是，当某个节点故障时，会导致这个节点上的所有队列都不再可用， 镜像队列就可以保证 RabbitMQ 的高可用，镜像队列可以参考该Blog

压力测试

RabbitMQ 团队提供的 PerfTest 可以对 RabbitMQ 进行压力测试，可以参考该Blog