轻量消息中间件NATS与NSQ的介绍和比较

NATS

1. 语言

• server：GO
• 官方支持client库：GO、C等

2. 设计特点

• 高效
• 稳定可用
• 轻量
• 支持多种消息策略（at-most-once，at-least-once）
• 支持多种模式
• streaming下提供可配置的消息持久化

3. 多种消息发布模式

• 生产-消费（发布-订阅）模式
  • 一对多
  • 两种策略：
    at-most-once（只保证w/tcp的可靠性）：消息无接受者时，则该消息丢失。即消息发送后不关心是否有接收。该策略以降低可靠性换取了性能（吞吐量）。可靠性由使用者自行设计保证。
    at-least-once：在消息可靠性要求更高的场合，使用nats streaming。监控消息是否到达每一个订阅者。降低性能（吞吐量）换取可靠性。
• 请求-响应模式
  • 点对点/一对多。
  • 发布者发布消息需要收到响应。接受者可提前将响应放入“信箱”中。发布者只接收第一个响应。（如何配置一对多模型接收多个响应？）
• 队列订阅与协同工作
  • 订阅的不是主题，而是队列。是一种负载均衡和容灾策略。
  • 队列中每个消息，随机发给一个订阅者。订阅者数量可随时增减。 （具体如何分配合适的订阅者？）

4. 包含组件

• nats-server at-most-once策略下的server
• nats-streaming-server at-least-once策略下的server
• nats-req
• nats-rply

5. 部署

例
nats-server -p 4222 -cluster nats://localhost:6222 -routes nats://localhost:6222,nats://localhost:6333
client监听端口 4222，集群监听端口6222，所有集群通信端口6222（本server忽略）、6333

6. 小结

nats轻量易用，可完成消息传输的基本功能，具有消息确认机制和持久化接口。不足之处在于消息确认管理和持久化具体方法需要用户自行实现。总的来说，nats提供的是最基本的功能。消息由订阅者创建，默认大小限制1MB

NSQ

1. 语言

• 开发语言 go
• client支持语言go,c++(部分支持)等

2. 设计特点

• 支持拓扑，实现高可用性并消除SPOF
• 解决了对更强大的消息传递可靠性的需求
• 限制单个进程的内存占用（通过将某些消息保存到磁盘）
• 大大简化了生产者和消费者的配置要求
• 提供简单的升级途径
• 提高效率

3. 组件及概念

• nsqd 每个host上有一个nsqd。包含一个或多个消息流即topic，每个topic可以有多个channel，各channel是该topic相互独立的队列。生产者通过nsqd广播生产的消息。
• nsqlookupd 服务发现辅助进程。消费者通过nsqlookupd找到关心topics所在的host，channel等信息，与nsqd直接通信。nsqlookupd通过tcp与各nsqd连接。
• nsqadmin 基于web的可视化集群监控和管理服务。

4. 可靠性机制

• 消息传输采用 at-least-once
• 协议保证： nsqd 发送消息，并暂存；client响应消息；如果nsqd未收到响应，则消息自动重排列（？）
• 缺陷：nsqd出错，则会丢失该nsqd暂存的消息。（可一定程度配置队列的持久化，即限制内存中消息的数量）

5. 部署/使用

例

启动nsqlookupd
nsqlookupd
启动nsqd
nsqd --lookupd-tcp-address=127.0.0.1:4160
producer发布消息
curl -d 'hello world 1' 'http://127.0.0.1:4151/pub?topic=test'
consumer接收消息
nsq_to_file --topic=test --output-dir=/tmp --lookupd-http-address=127.0.0.1:4161
后台管理
nsqadmin --lookupd-http-address=127.0.0.1:4161

6. 小结

nsq也具有轻量易用的特点，通过服务发现构建订阅关系，具有完善的消息确认机制，以及直接可用的一定程度持久化措施。不足之处在于各节点定位对称，负载不平衡时需要其他策略进行处理。而且直接由生产者和消费者进行通信，在通信量大时网络资源消耗量大（重复建立可靠连接）。

NATS与NSQ的比较

在通信规模不大的场景下，使用NSQ可以发挥使用简洁（nsqd不用可见其他nsqd）和可靠的确认机制，但需要注意nsqd驻留内存的部分消息，可能在进程失效时丢失。需要考虑负载均衡或大规模通信量的情况下，采用NATS更为适合，但其消息传输的持久化和可靠性需要自行增加策略和实现。

参考资料

NAST官方文档
NSQ官方文档