7.Rabbit集群与高可用

1.为啥要做集群？

1）作用：集群主要用于实现高可用与负载均衡。高可用:如果集群中的某些 MQ 服务器不可用，客户端还可以连接到其他 MQ 服务器。负载均衡:在高并发的场景下，单台 MQ 服务器能处理的消息有限，可以分发给多台 MQ 服务器。

2）RabbitMQ 有两种集群模式：普通集群模式和镜像队列模式。

2.RabbitMQ 如何支持集群?

1).应用做集群，需要面对数据同步和通信的问题。因为 Erlang 天生具备分布式的特性，所以 RabbitMQ 天然支持集群，不需要通过引入 ZK 或者数据库来实现数据同步。

3.RabbitMQ 的节点类型?

1).集群两种节点类型:一种是磁盘节点(Disc Node)，一种是内存节点(RAM Node)。

2)磁盘节点:将元数据(包括队列名字属性、交换机的类型名字属性、绑定、vhost)放在磁盘中。

3) 内存节点:将元数据放在内存中。(内存节点会将磁盘节点的地址存放在磁盘(不然重启后就没有办法同步数据了)。如果是持久化的消息，会同时存放在内存和磁盘。)

4.普通集群

1)为什么不直接把队列的内容(消息)在所有节点上复制一份?主要是出于存储和同步数据的网络开销的考虑，如果所有节点都存储相同的数据，就无法达到线性地增加性能和存储容量的目的(堆机器)。

2)缺点：不能保证队列的高可用性，因为队列内容不会复制

5.镜像集群

1）第二种集群模式叫做镜像队列。镜像队列模式下，消息内容会在镜像节点间同步，可用性更高。不过也有一定的副作用，系统性能会降低，节点过多的情况下同步的代价比较大。

镜像集群

6.高可用

1）问题：集群搭建成功后，如果有多个内存节点，那么生产者和消费者应该连接到哪个内存节点?如果在我们的代码中根据一定的策略来选择要使用的服务器，那每个地方都要修改，客户端的代码就会出现很多的重复，修改起来也比较麻烦。

2）解决：负载均衡的组件

负载均衡

3）负载分类：四层负载和七层负载。

四层负载：作在 OSI 模型的第四层，即传输层(TCP 位于第四层)，它是根据 IP端口进行转发(LVS 支持四层负载)。RabbitMQ 是 TCP 的 5672 端口。

四层负载

七层负载：工作在第七层，应用层(HTTP 位于第七层)。可以根据请求资源类型分配到后端服务器(Nginx 支持七层负载;HAProxy 支持四层和七层负载！

七层负载

4）问题：负载组件挂了怎么办？

1.负载组件挂了意味着客户端就无法连接到任意一台 MQ 的服务器了。所以负载软件本身也需要做一个集群。新的问题又来了，如果有两台负载的软件，客户端应该连哪个?

2.解决方案：负载之上再负载?陷入死循环了。---》换思路

3.要求： 我们应该需要这样一个组件:1）它本身有路由(负载)功能，可以监控集群中节点的状态(比如监控HAProxy)，如果某个节点出现异常或者发生故障，就把它剔除掉。2）为了提高可用性，它也可以部署多个服务，但是只有一个自动选举出来的 MASTER 服务器(叫做主路由器)，通过广播心跳消息实现。3）MASTER 服务器对外提供一个虚拟 IP，提供各种网络功能。也就是谁抢占到 VIP，就由谁对外提供网络服务。应用端只需要连接到这一个 IP 就行了。

4.解决方案：VRRP协议---》虚拟路由冗余协议 Virtual Router RedundancyProtocol，这个组件就是 Keepalived，它具有 Load Balance 和 High Availability的功能。

7.基于 Docker 安装 HAproxy 负载+Keepalived 高可用

1）模型

工作模型

2）步骤：1.我们规划了两个内存节点，一个磁盘节点。所有的节点之间通过镜像队列的方式同步数据。内存节点用来给应用访问，磁盘节点用来持久化数据。2.为了实现对两个内存节点的负载，我们安装了两个 HAProxy，监听两个 5672和 15672 的端口。3.安装两个 Keepalived，一主一备。两个 Keepalived 抢占一个VIP192.168.8.220。谁抢占到这个 VIP，应用就连接到谁，来执行对 MQ 的负载

3）分析：这种情况下，我们的 Keepalived 挂了一个节点，没有影响，因为 BACKUP 会变成 MASTER，抢占 VIP。HAProxy 挂了一个节点，没有影响，我们的 VIP 会自动路由的可用的 HAProxy 服务。RabbitMQ 挂了一个节点，没有影响， 因为 HAProxy会自动负载到可用的节点。