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RocketMQ簡介及安裝

一、簡介

官方簡介:

l  RocketMQ是一款分散式、佇列模型的訊息中介軟體,具有以下特點:

l  能夠保證嚴格的訊息順序

l  提供豐富的訊息拉取模式

l  高效的訂閱者水平擴充套件能力

l  實時的訊息訂閱機制

l  億級訊息堆積能力

二、網路架構

 

三、特性

1.      nameserver

相對來說,nameserver的穩定性非常高。原因有二:

1 、nameserver互相獨立,彼此沒有通訊關係,單臺nameserver掛掉,不影響其他nameserver,即使全部掛掉,也不影響業務系統使用。

2 、nameserver不會有頻繁的讀寫,所以效能開銷非常小,穩定性很高。

2.      broker

2.1與nameserver關係

l  連線

     單個broker和所有nameserver保持長連線

l  心跳

     心跳間隔:每隔30秒(此時間無法更改)向所有nameserver傳送心跳,心跳包含了自身的topic配置資訊。

     心跳超時:nameserver每隔10秒鐘(此時間無法更改),掃描所有還存活的broker連線,若某個連線2分鐘內(當前時間與最後更新時間差值超過2分鐘,此時間無法更改)沒有傳送心跳資料,則斷開連線。

l  斷開

     時機:broker掛掉;心跳超時導致nameserver主動關閉連線

     動作:一旦連線斷開,nameserver會立即感知,更新topc與佇列的對應關係,但不會通知生產者和消費者

2.2負載均衡

l  一個topic分佈在多個broker上,一個broker可以配置多個topic,它們是多對多的關係。

l  如果某個topic訊息量很大,應該給它多配置幾個佇列,並且儘量多分佈在不同broker上,減輕某個broker的壓力。

l  topic訊息量都比較均勻的情況下,如果某個broker上的佇列越多,則該broker壓力越大。

2.3可用性

   由於訊息分佈在各個broker上,一旦某個broker宕機,則該broker上的訊息讀寫都會受到影響。所以rocketmq提供了master/slave的結構,salve定時從master同步資料,如果master宕機,則slave提供消費服務,但是不能寫入訊息,此過程對應用透明,由rocketmq內部解決。

這裡有兩個關鍵點:

l  一旦某個broker master宕機,生產者和消費者多久才能發現?受限於rocketmq的網路連線機制,預設情況下,最多需要30秒,但這個時間可由應用設定引數來縮短時間。這個時間段內,發往該broker的訊息都是失敗的,而且該broker的訊息無法消費,因為此時消費者不知道該broker已經掛掉。

l  消費者得到master宕機通知後,轉向slave消費,但是slave不能保證master的訊息100%都同步過來了,因此會有少量的訊息丟失。但是訊息最終不會丟的,一旦master恢復,未同步過去的訊息會被消費掉。

2.4可靠性

l  所有發往broker的訊息,有同步刷盤和非同步刷盤機制,總的來說,可靠性非常高

l  同步刷盤時,訊息寫入物理檔案才會返回成功,因此非常可靠

l  非同步刷盤時,只有機器宕機,才會產生訊息丟失,broker掛掉可能會發生,但是機器宕機崩潰是很少發生的,除非突然斷電

2.5訊息清理

l  掃描間隔

     預設10秒,由broker配置引數cleanResourceInterval決定

l  空間閾值

     物理檔案不能無限制的一直儲存在磁碟,當磁碟空間達到閾值時,不再接受訊息,broker打印出日誌,訊息傳送失敗,閾值為固定值85%

l  清理時機

     預設每天凌晨4點,由broker配置引數deleteWhen決定;或者磁碟空間達到閾值

l  檔案保留時長

     預設72小時,由broker配置引數fileReservedTime決定

2.6讀寫效能

l  檔案記憶體對映方式操作檔案,避免read/write系統呼叫和實時檔案讀寫,效能非常高

l  永遠一個檔案在寫,其他檔案在讀

l  順序寫,隨機讀

l  利用linux的sendfile機制,將訊息內容直接輸出到sokect管道,避免系統呼叫

2.7系統特性

l  大記憶體,記憶體越大效能越高,否則系統swap會成為效能瓶頸

l  IO密集

l  cpu load高,使用率低,因為cpu佔用後,大部分時間在IO WAIT

l  磁碟可靠性要求高,為了兼顧安全和效能,採用RAID10陣列

l  磁碟讀取速度要求快,要求高轉速大容量磁碟

3.      消費者

3.1與nameserver關係

l  連線

     單個消費者和一臺nameserver保持長連線,定時查詢topic配置資訊,如果該nameserver掛掉,消費者會自動連線下一個nameserver,直到有可用連線為止,並能自動重連。

l  心跳

與nameserver沒有心跳

l  輪詢時間

預設情況下,消費者每隔30秒從nameserver獲取所有topic的最新佇列情況,這意味著某個broker如果宕機,客戶端最多要30秒才能感知。該時間由DefaultMQPushConsumer的pollNameServerInteval引數決定,可手動配置。

3.2與broker關係

l  連線

單個消費者和該消費者關聯的所有broker保持長連線。

l  心跳

預設情況下,消費者每隔30秒向所有broker傳送心跳,該時間由DefaultMQPushConsumer的heartbeatBrokerInterval引數決定,可手動配置。broker每隔10秒鐘(此時間無法更改),掃描所有還存活的連線,若某個連線2分鐘內(當前時間與最後更新時間差值超過2分鐘,此時間無法更改)沒有傳送心跳資料,則關閉連線,並向該消費者分組的所有消費者發出通知,分組內消費者重新分配佇列繼續消費

l  斷開

時機:消費者掛掉;心跳超時導致broker主動關閉連線

動作:一旦連線斷開,broker會立即感知到,並向該消費者分組的所有消費者發出通知,分組內消費者重新分配佇列繼續消費

3.3負載均衡

叢集消費模式下,一個消費者叢集多臺機器共同消費一個topic的多個佇列,一個佇列只會被一個消費者消費。如果某個消費者掛掉,分組內其它消費者會接替掛掉的消費者繼續消費。

3.4消費機制

l  本地佇列

        消費者不間斷的從broker拉取訊息,訊息拉取到本地佇列,然後本地消費執行緒消費本地訊息佇列,只是一個非同步過程,拉取執行緒不會等待本地消費執行緒,這種模式實時性非常高。對消費者對本地佇列有一個保護,因此本地訊息佇列不能無限大,否則可能會佔用大量記憶體,本地佇列大小由DefaultMQPushConsumer的pullThresholdForQueue屬性控制,預設1000,可手動設定。

l  輪詢間隔

     訊息拉取執行緒每隔多久拉取一次?間隔時間由DefaultMQPushConsumer的pullInterval屬性控制,預設為0,可手動設定。

l  訊息消費數量

     監聽器每次接受本地佇列的訊息是多少條?這個引數由DefaultMQPushConsumer的consumeMessageBatchMaxSize屬性控制,預設為1,可手動設定。

3.5消費進度儲存

     每隔一段時間將各個佇列的消費進度儲存到對應的broker上,該時間由DefaultMQPushConsumer的persistConsumerOffsetInterval屬性控制,預設為5秒,可手動設定。

如果一個topic在某broker上有3個佇列,一個消費者消費這3個佇列,那麼該消費者和這個broker有幾個連線?

     一個連線,消費單位與佇列相關,消費連線只跟broker相關,事實上,消費者將所有佇列的訊息拉取任務放到本地的佇列,挨個拉取,拉取完畢後,又將拉取任務放到隊尾,然後執行下一個拉取任務

4.      生產者

4.1與nameserver關係

l  連線

     單個生產者者和一臺nameserver保持長連線,定時查詢topic配置資訊,如果該nameserver掛掉,生產者會自動連線下一個nameserver,直到有可用連線為止,並能自動重連。

l  輪詢時間

預設情況下,生產者每隔30秒從nameserver獲取所有topic的最新佇列情況,這意味著某個broker如果宕機,生產者最多要30秒才能感知,在此期間,發往該broker的訊息傳送失敗。該時間由DefaultMQProducer的pollNameServerInteval引數決定,可手動配置。

l  心跳

與nameserver沒有心跳

4.2與broker關係

l  連線

單個生產者和該生產者關聯的所有broker保持長連線。

l  心跳

預設情況下,生產者每隔30秒向所有broker傳送心跳,該時間由DefaultMQProducer的heartbeatBrokerInterval引數決定,可手動配置。broker每隔10秒鐘(此時間無法更改),掃描所有還存活的連線,若某個連線2分鐘內(當前時間與最後更新時間差值超過2分鐘,此時間無法更改)沒有傳送心跳資料,則關閉連線。

l  連線斷開

移除broker上的生產者資訊

負載均衡

     生產者時間沒有關係,每個生產者向佇列輪流傳送訊息

四、Broker叢集配置方式及優缺點

1.      單個 Master

   這種方式風險較大,一旦Broker 重啟或者宕機時,會導致整個服務不可用,不建議線上環境使用。

2.      多 Master 模式

   一個叢集無 Slave,全是 Master,例如 2 個 Master 或者 3 個 Master

   優點:配置簡單,單個Master 宕機或重啟維護對應用無影響,在磁碟配置為 RAID10 時,即使機器宕機不可恢復情況下,由與 RAID10 磁碟非常可靠,訊息也不會丟(非同步刷盤丟失少量訊息,同步刷盤一條不丟)。效能最高。

   缺點:單臺機器宕機期間,這臺機器上未被消費的訊息在機器恢復之前不可訂閱,訊息實時性會受到受到影響。

   ###  先啟動 NameServer,例如機器 IP 為:172.16.8.106:9876

1

nohup sh mqnamesrv &

   ###  在機器 A,啟動第一個 Master

1

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-noslave/broker-a.properties &

   ###  在機器 B,啟動第二個 Master

1

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-noslave/broker-b.properties &

3.      多 Master 多 Slave 模式,非同步複製

   每個 Master 配置一個 Slave,有多對Master-Slave,HA 採用非同步複製方式,主備有短暫訊息延遲,毫秒級。

   優點:即使磁碟損壞,訊息丟失的非常少,且訊息實時性不會受影響,因為 Master 宕機後,消費者仍然可以從 Slave 消費,此過程對應用透明。不需要人工干預。效能同多 Master 模式幾乎一樣。

   缺點:Master 宕機,磁碟損壞情況,會丟失少量訊息。

   ###  先啟動 NameServer,例如機器 IP 為:172.16.8.106:9876

1

nohup sh mqnamesrv &

   ###  在機器 A,啟動第一個 Master

1

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-async/broker-a.properties &

   ###  在機器 B,啟動第二個 Master

1

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-async/broker-b.properties &

   ###  在機器 C,啟動第一個 Slave

1

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-async/broker-a-s.properties &

   ###  在機器 D,啟動第二個 Slave

1

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-async/broker-b-s.properties &

4.      多 Master 多 Slave 模式,同步雙寫

   每個 Master 配置一個 Slave,有多對Master-Slave,HA 採用同步雙寫方式,主備都寫成功,嚮應用返回成功。

   優點:資料與服務都無單點,Master宕機情況下,訊息無延遲,服務可用性與資料可用性都非常高

   缺點:效能比非同步複製模式略低,大約低 10%左右,傳送單個訊息的 RT 會略高。目前主宕機後,備機不能自動切換為主機,後續會支援自動切換功能。

   ###  先啟動 NameServer,例如機器 IP 為:172.16.8.106:9876

1

nohup sh mqnamesrv &

   ###  在機器 A,啟動第一個 Master

1

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-sync/broker-a.properties &

   ###  在機器 B,啟動第二個 Master

1

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-sync/broker-b.properties &

   ###  在機器 C,啟動第一個 Slave

1

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-sync/broker-a-s.properties &

   ###  在機器 D,啟動第二個 Slave

1

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-sync/broker-b-s.properties &

   以上 Broker 與 Slave 配對是通過指定相同的brokerName 引數來配對,Master 的 BrokerId 必須是 0,Slave的BrokerId 必須是大與 0 的數。另外一個 Master 下面可以掛載多個 Slave,同一 Master 下的多個 Slave 通過指定不同的 BrokerId 來區分。

五、安裝 

1.      安裝

下載RocketMQ,在每個節點,解壓到指定目錄

alibaba-rocketmq-3.2.6.tar.gz

tar -zxvf alibaba-rocketmq-3.2.6.tar.gz  -C /usr/local

解壓後的資料夾:alibaba-rocketmq

進入bin目錄

   注:RocketMQ需要jdk1.7及以上版本

2.      啟動NameServer

[[email protected] 2m-2s-sync]# nohup sh mqnamesrv &

[2] 17938

[[email protected] 2m-2s-sync]# nohup: ignoring input and appending output to `nohup.out'

檢視nohup.out檔案中:

The Name Server boot success.表示NameServer啟動成功

Jps檢視NameServer程序

3.      啟動BrokerServer a, BrokerServer b

在m106上啟動master A

[[email protected] bin]# nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c ../conf/2m-noslave/broker-a.properties &

[1] 17206

在m107上啟動master B

[[email protected] bin]# nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c ../conf/2m-noslave/broker-b.properties &

[1] 14488

Jps檢視服務啟動情況

[[email protected] bin]# jps

12494 HRegionServer

12240 Kafka

16556 DataNode

18499 NamesrvStartup

13101 RunJar

17210 BrokerStartup

4.      建立topic

[[email protected] bin]# sh mqadmin updateTopic

usage: mqadmin updateTopic [-b <arg>] [-c <arg>] [-h] [-n <arg>] [-o <arg>] [-p <arg>] [-r <arg>] [-s <arg>]

       -t <arg> [-u <arg>] [-w <arg>]

 -b,--brokerAddr <arg>       create topic to which broker

 -c,--clusterName <arg>      create topic to which cluster

 -h,--help                   Print help

 -n,--namesrvAddr <arg>      Name server address list, eg: 192.168.0.1:9876;192.168.0.2:9876

 -o,--order <arg>            set topic's order(true|false

 -p,--perm <arg>             set topic's permission(2|4|6), intro[2:R; 4:W; 6:RW]

 -r,--readQueueNums <arg>    set read queue nums

 -s,--hasUnitSub <arg>       has unit sub (true|false

 -t,--topic <arg>            topic name

 -u,--unit <arg>             is unit topic (true|false

 -w,--writeQueueNums <arg>   set write queue nums

例項:

[[email protected] bin]# sh mqadmin updateTopic -n 172.16.8.106:9876 -c DefaultCluster -t TopicTest1

create topic to 172.16.8.107:10911 success.

TopicConfig [topicName=TopicTest1, readQueueNums=8, writeQueueNums=8, perm=RW-, topicFilterType=SINGLE_TAG, topicSysFlag=0, order=false]

5.      刪除topic

[[email protected] bin]# sh mqadmin deleteTopic -n 172.16.8.106:9876 -c DefaultCluster -t TopicTest1

delete topic [TopicTest1] from cluster [DefaultCluster] success.

delete topic [TopicTest1] from NameServer success.

6.      檢視topic資訊

[[email protected] bin]# sh mqadmin topicList -n 172.16.8.106:9876

BenchmarkTest

TopicTest1

broker-a

DefaultCluster

7.      檢視topic統計資訊

[[email protected] bin]# sh mqadmin topicStatus -n 172.16.8.106:9876 -t TopicTest1

#Broker Name            #QID  #Min Offset      #Max Offset             #Last Updated

broker-a                          0     0                     0                      

broker-a                          1     0                     0                       

broker-a                          2     0                     0                      

broker-a                          3     0                     0                      

broker-a                          4     0                     0                       

broker-a                          5     0                     0                      

broker-a                          6     0                     0                      

broker-a                          7     0                     0    

8.      檢視所有消費組group

[[email protected] bin]# sh mqadmin consumerProgress -n 172.16.8.106:9876

9.      檢視指定消費組下的所有topic資料堆積情況

[[email protected] bin]# sh mqadmin consumerProgress -n 172.16.8.106:9876 -g ConsumerGroupName

六、使用指南

1.      客戶端定址方式

l   在程式碼中指定NameServer地址

Producer.setNamesrvAddr(“192.168.8.106:9876”);

Consumer.setNamesrvAddr(“192.168.8.106:9876”);

l   Java啟動引數中指定NameServer地址

-Drocketmq.namesrv.addr=192.168.8.106:9876

l   環境變數指定NameServer地址·

export NAMESRV_ADDR=192.168.8.106:9876

l   http靜態伺服器定址

客戶端啟動後,會定時訪問一個靜態的HTTP伺服器,地址如下:

這個URL的返回內容如下:

192.168.8.106:9876

客戶端預設每隔2分鐘訪問一次這個HTTP伺服器,並更新本地的NameServer地址。URL已經在程式碼中寫死,可通過修改/etc/hosts檔案來改變要訪問的伺服器,例如在/etc/hosts增加如下配置:

10.232.22.67   jmenv.taobao.net

2.      客戶端的公共配置類:ClientConfig

引數名

預設值

說明

NamesrvAddr

NameServer地址列表,多個nameServer地址用分號隔開

clientIP

本機IP

客戶端本機IP地址,某些機器會發生無法識別客戶端IP地址情況,需要應用在程式碼中強制指定

instanceName

DEFAULT

客戶端例項名稱,客戶端建立的多個Producer,Consumer實際是共用一個內部例項(這個例項包含網路連線,執行緒資源等)

clientCallbackExecutorThreads

4

通訊層非同步回撥執行緒數

pollNameServerInteval

30000

輪訓Name Server 間隔時間,單位毫秒

heartbeatBrokerInterval

30000

向Broker傳送心跳間隔時間,單位毫秒

persistConsumerOffsetInterval

5000

持久化Consumer消費進度間隔時間,單位毫秒

3.      Producer配置

引數名

預設值

說明

producerGroup

DEFAULT_PRODUCER

Producer組名,多個Producer如果屬於一個應用,傳送同樣的訊息,則應該將它們歸為同一組。

createTopicKey

TBW102

在傳送訊息時,自動建立伺服器不存在的topic,需要指定key

defaultTopicQueueNums

4

在傳送訊息時,自動建立伺服器不存在的topic,預設建立的佇列數

sendMsgTimeout

10000

傳送訊息超時時間,單位毫秒

compressMsgBodyOverHowmuch

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