RabbitMQ系列（六）你不知道的RabbitMQ集羣架構全解

前言

本文將系統的介紹一下RabbitMQ集羣架構的特色、異常處理、搭建和使用中要注意的一些細節。

知識點

1、爲何使用集羣？

2、集羣的特色

3、集羣異常處理

4、集羣節點類型

5、集羣搭建方法

6、鏡像隊列

1、爲何使用集羣？

內建集羣做爲RabbitMQ最優秀的功能之一，它的做用有兩個：

1. 容許消費者和生產者在Rabbit節點崩潰的狀況下繼續運行；
2. 經過增長節點來擴展Rabbit處理更多的消息，承載更多的業務量；

2、集羣的特色

RabbitMQ的集羣是由多個節點組成的，但咱們發現不是每一個節點都有全部隊列的徹底拷貝。

RabbitMQ節點不徹底拷貝特性

爲何默認狀況下RabbitMQ不將全部隊列內容和狀態複製到全部節點？

有兩個緣由：

1. 存儲空間——若是每一個節點都擁有全部隊列的徹底拷貝，這樣新增節點不但沒有新增存儲空間，反而增長了更多的冗餘數據。
2. 性能——若是消息的發佈需安全拷貝到每個集羣節點，那麼新增節點對網絡和磁盤負載都會有增長，這樣違背了創建集羣的初衷，新增節點並無提高處理消息的能力，最可能是保持和單節點相同的性能甚至是更糟。

因此其餘非全部者節點只知道隊列的元數據，和指向該隊列節點的指針。

3、集羣異常處理

根據節點不無安全拷貝的特性，當集羣節點崩潰時，該節點隊列和關聯的綁定就都丟失了，附加在該隊列的消費者丟失了其訂閱的信息，那麼怎麼處理這個問題呢？

這個問題要分爲兩種狀況：

1. 消息已經進行了持久化，那麼當節點恢復，消息也恢復了；
2. 消息未持久化，可使用下文要介紹的雙活冗餘隊列，鏡像隊列保證消息的可靠性；

4、集羣節點類型

節點的存儲類型分爲兩種：

• 磁盤節點
• 內存節點

磁盤節點就是配置信息和元信息存儲在磁盤上，內次節點把這些信息存儲在內存中，固然內次節點的性能是大大超越磁盤節點的。

單節點系統必須是磁盤節點，不然每次你重啓RabbitMQ以後全部的系統配置信息都會丟失。

RabbitMQ要求集羣中至少有一個磁盤節點，當節點加入和離開集羣時，必須通知磁盤節點。

特殊異常：集羣中惟一的磁盤節點崩潰了

若是集羣中的惟一一個磁盤節點，結果這個磁盤節點還崩潰了，那會發生什麼狀況？

若是惟一磁盤的磁盤節點崩潰了，不能進行以下操做：

• 不能建立隊列
• 不能建立交換器
• 不能建立綁定
• 不能添加用戶
• 不能更改權限
• 不能添加和刪除集羣幾點

總結：若是惟一磁盤的磁盤節點崩潰，集羣是能夠保持運行的，但你不能更改任何東西。

解決方案：在集羣中設置兩個磁盤節點，只要一個能夠，你就能正常操做。

5、集羣搭建方法

本章咱們用Docker來建立RabbitMQ集羣，一來是由於操做簡便，二是由於能夠更充分的利用服務器硬件資源，三來是Docker也是如今的主流部署方案，關於更多的Docker詳情能夠查看個人另外一篇：《使用Docker部署RabbitMQ集羣)》 接下來，進入咱們的正文，集羣搭建分爲兩步：

• 步驟一：安裝多個RabbitMQ
• 步驟二：加入RabbitMQ節點到集羣

步驟一：安裝多個RabbitMQ

docker run -d --hostname rabbit1 --name myrabbit1 -p 15672:15672 -p 5672:5672 -e RABBITMQ_ERLANG_COOKIE='rabbitcookie' rabbitmq:3.6.15-management

docker run -d --hostname rabbit2 --name myrabbit2 -p 5673:5672 --link myrabbit1:rabbit1 -e RABBITMQ_ERLANG_COOKIE='rabbitcookie' rabbitmq:3.6.15-management

docker run -d --hostname rabbit3 --name myrabbit3 -p 5674:5672 --link myrabbit1:rabbit1 --link myrabbit2:rabbit2 -e RABBITMQ_ERLANG_COOKIE='rabbitcookie' rabbitmq:3.6.15-management

具體的參數含義，參見上文「啓動RabbitMQ」部分。

注意點：

1. 多個容器之間使用「--link」鏈接，此屬性不能少；
2. Erlang Cookie值必須相同，也就是RABBITMQ_ERLANG_COOKIE參數的值必須相同，緣由見下文「配置相同Erlang Cookie」部分；

步驟二：加入RabbitMQ節點到集羣

設置節點1：

docker exec -it myrabbit1 bash
rabbitmqctl stop_app
rabbitmqctl reset
rabbitmqctl start_app
exit

設置節點2，加入到集羣：

docker exec -it myrabbit2 bash
rabbitmqctl stop_app
rabbitmqctl reset
rabbitmqctl join_cluster --ram rabbit@rabbit1
rabbitmqctl start_app
exit

參數「--ram」表示設置爲內存節點，忽略次參數默認爲磁盤節點。

設置節點3，加入到集羣：

docker exec -it myrabbit3 bash
rabbitmqctl stop_app
rabbitmqctl reset
rabbitmqctl join_cluster --ram rabbit@rabbit1
rabbitmqctl start_app
exit

設置好以後，使用http://物理機ip:15672 進行訪問了，默認帳號密碼是guest/guest，效果以下圖：

到此爲止，咱們已經完成了RabbitMQ集羣的創建，啓動了3個節點，1個磁盤節點和2個內存節點。

設置節點類型

若是你想更換節點類型能夠經過命令修改，以下：

rabbitmqctl stop_app

rabbitmqctl change_cluster_node_type dist

rabbitmqctl change_cluster_node_type ram

rabbitmqctl start_app

移除節點

若是想要把節點從集羣中移除，可以使用以下命令實現：

rabbitmqctl stop_app

rabbitmqctl restart

rabbitmqctl start_app

集羣重啓順序

集羣重啓的順序是固定的，而且是相反的。以下所述：

• 啓動順序：磁盤節點 => 內存節點
• 關閉順序：內存節點 => 磁盤節點

最後關閉必須是磁盤節點，否則可能回形成集羣啓動失敗、數據丟失等異常狀況。

6、鏡像隊列

鏡像隊列是Rabbit2.6.0版本帶來的一個新功能，容許內建雙活冗餘選項，與普通隊列不一樣，鏡像節點在集羣中的其餘節點擁有從隊列拷貝，一旦主節點不可用，最老的從隊列將被選舉爲新的主隊列。

鏡像隊列的工做原理：在某種程度上你能夠將鏡像隊列視爲，擁有一個隱藏的fanout交換器，它指示者信道將消息分發到從隊列上。

設置鏡像隊列

設置鏡像隊列命令：「rabbitmqctl set_policy 名稱 匹配模式（正則） 鏡像定義」， 例如，設置名稱爲mypolicy的鏡像隊列，匹配全部名稱是amp開頭的隊列都存儲在2個節點上的命令以下：

rabbitmqctl set_policy mypolicy "^amp*" '{"ha-mode":"exactly","ha-params":2}'

能夠看出設置鏡像隊列，一共有三個參數，每一個參數用空格分割。

1. 參數一：名稱，能夠隨便填；
2. 參數二：隊列名稱的匹配規則，使用正則表達式表示；
3. 參數三：爲鏡像隊列的主體規則，是json字符串，分爲三個屬性：ha-mode | ha-params | ha-sync-mode，分別的解釋以下：

• ha-mode：鏡像模式，分類：all/exactly/nodes，all存儲在全部節點；exactly存儲x個節點，節點的個數由ha-params指定；nodes指定存儲的節點上名稱，經過ha-params指定；
• ha-params：做爲參數，爲ha-mode的補充；
• ha-sync-mode：鏡像消息同步方式：automatic（自動），manually（手動）；

設置好鏡像隊列存儲2個節點的效果以下圖：

查看鏡像隊列

rabbitmqctl list_policies

刪除鏡像隊列

rabbitmqctl clear_policy

參考資料

書籍：《RabbitMQ實戰-高效部署分佈式消息隊列》——不建議程序猿購買，偏運維 https://www.cnblogs.com/luo-mao/p/5909889.html https://www.jianshu.com/p/85543491ab00