大厂原来都是这样实现分布式消息队列的高可用

MQ的高可用性怎么保证?这样就是你用过哪个MQ,你就说说你对那个MQ的高可用性的理解。

RabbitMQ 高可用

因为是基于主从做高可用性的,Rabbitmq有三种模式:单机模式,普通集群模式,镜像集群模式

单机模式

demo级,本地启动了玩玩儿的。

普通集群模式

在多台机器启动多个RabbitMQ实例,每个机器启动一个

但你创建的queue,只会放在一个RabbitMQ实例,但每个实例都同步queue的元数据。

完了你消费时,实际上如果连接到了另外一个实例,那么那个实例会从queue所在实例上拉数据过来。

这种方式确实很麻烦,也不怎么好,没做到所谓的分布式,就是个普通集群。

因为这导致

  • 要么消费者每次随机连接一个实例然后拉取数据
    有数据拉取的开销
  • 要么固定连接那个queue所在实例消费数据
    存在单实例的性能瓶颈


而且如果那个放queue的实例宕机了,会导致接下来其他实例就无法从那个实例拉取,如果你开启了消息持久化,让RabbitMQ落地存储消息的话,消息不一定会丢,得等这个实例恢复了,然后才可以继续从这个queue拉取数据。


这就没有什么所谓的高可用性可言了,这方案主要是提高吞吐量,即让集群中多个节点来服务某个queue的读写操作。


架构图如下所示

大厂原来都是这样实现分布式消息队列的高可用

镜像集群模式

这种才是RabbitMQ高可用模式,跟普通集群模式不一样的是,你创建的queue,无论元数据还是queue里的消息都会存在于多个实例。

然后每次你写消息到queue时,都会自动把消息到多个实例的queue里进行消息同步。

好处

任何一个机器宕机了,没事儿,别的机器都可以用

坏处

  • 性能开销太大
    消息同步所有机器,导致网络带宽压力和消耗很重!
  • 没有扩展性
    如果某个queue负载很重,你加机器,新增的机器也包含了这个queue的所有数据,并没有办法线性扩展你的queue


RabbitMQ有很好的管理控制台,就是在后台新增一个策略,这个策略是镜像集群模式的策略,指定的时候可以要求数据同步到所有节点的,也可以要求就同步到指定数量的节点,然后你再次创建queue的时候,应用这个策略,就会自动将数据同步到其他的节点。


架构图如下所示

大厂原来都是这样实现分布式消息队列的高可用

kafka的高可用性

多个broker组成,每个broker是一个节点

创建一个topic,这个topic可划分为多个partition,每个partition可以存在于不同的broker上,每个partition就放一部分数据。


这就是天然的分布式MQ, 即一个topic的数据,分放在多个机器,每个机器就放一部分数据。


RabbitMQ之类并非分布式MQ,他就是传统MQ,只不过提供了一些集群、HA机制。因为无论怎么玩,RabbitMQ一个queue的数据都是放在一个节点里的,镜像集群下,也是每个节点都放这个queue的完整数据。


kafka 0.8以前,没有HA机制,任一broker宕机了,那个broker上的partition就废了,没法写也没法读,无高可用性。

kafka 0.8以后,提供了HA机制,就是replica副本机制


  • 每个partition的数据都会同步到其他机器,形成自己的多个replica副本
  • 然后所有replica会选举一个leader出来,那么生产和消费都跟这个leader打交道
  • 其他replica就是follower


如此一来

  • 写的时候,leader会负责把数据同步到所有follower上去
  • 读的时候就直接读leader上数据即可


只能读写leader?

要是你可以随意读写每个follower,那么就要关心数据一致性,系统复杂度太高,很容易出问题。

kafka会均匀的将一个partition的所有replica分布在不同的机器上,这才可提高容错性。

这么搞,就有所谓的高可用性:

因为若某个broker宕机了,没事儿,那个broker上面的partition在其他机器上都有副本,若这上面有某个partition的leader,则此时会重新选举一个leader,大家继续读写那个新的leader即可。


写数据时,生产者就写leader,然后leader将数据落地写本地磁盘,接着其他follower自己主动从leader来pull数据。一旦所有follower同步好数据了,就会发送ack给leader,leader收到所有follower的ack之后,就会返回写成功的消息给生产者。(当然,这只是其中一种模式,还可适当调整这个行为)


消费时,只会从leader去读,但只有一个消息已被所有follower都同步成功返回ack时,这个消息才会被消费者读到。


架构图如下所示

大厂原来都是这样实现分布式消息队列的高可用


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