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Rabbitmq集群

1、 rabbitmq介绍
RabbitMQ是一个开源的靠AMQP协议实现的服务，服务器端用Erlang语言编写，支持多种客户端，如：Python、Ruby、.NET、Java、JMS、C、PHP、ActionScript、XMPP、STOMP等，支持AJAX。用于在分布式系统中存储转发消息，在易用性、扩展性、高可用性等方面表现不俗。
AMQP，即Advanced Message Queuing Protocol，高级消息队列协议，是应用层协议的一个开放标准，为面向消息的中间件设计。消息中间件主要用于组件之间的解耦，消息的发送者无需知道消息使用者的存在，反之亦然。
它可以使对应的客户端（client）与对应的消息中间件（broker）进行交互。消息中间件从发布者（publisher）那里收到消息（发布消息的应用，也称为producer），然后将他们转发给消费者（consumers，处理消息的应用）。由于AMQP是一个网络协议，所以发布者、消费者以及消息中间件可以部署到不同的物理机器上面
2、 消息队列的概念
消息即是信息的载体。为了让消息发送者和消息接收者都能够明白消息所承载的信息（消息发送者需要知道如何构造消息；消息接收者需要知道如何解析消息），它们就需要按照一种统一的格式描述消息，这种统一的格式称之为消息协议。所以，有效的消息一定具有某一种格式；而没有格式的消息是没有意义的。
3、 消息队列应用的场景
消息队列在实际应用中常用的使用场景。异步处理，应用解耦，流量削锋和消息通讯四个场景
3.1异步处理
场景说明：如用户注册后，需要发送邮件和注册短信，传统的做法有两种
1）串行方式：将注册信息写入数据库成功后，发送注册邮件，再发送注册短信。以上三个任务全部完成后，返回给客户端。
2）并行方式：将注册信息写入数据库成功后，发送注册邮件的同时，发送注册短信。以上三个任务完成后，返回给客户端。与串行的差别是，并行的方式可以提高处理的时间。
假设三个业务节点每个使用50毫秒钟，不考虑网络等其他开销，则串行方式的时间是150毫秒，并行的时间可能是100毫秒。
如以上案例描述，传统的方式系统的性能（并发量，吞吐量，响应时间）会有瓶颈。如何解决这个问题呢？
引入消息队列，将不是必须的业务逻辑，异步处理。改造后的架构如下：
按照以上约定，用户的响应时间相当于是注册信息写入数据库的时间，也就是50毫秒。注册邮件，发送短信写入消息队列后，直接返回，因此写入消息队列的速度很快，基本可以忽略，因此用户的响应时间可能是50毫秒。
3.2应用解耦
场景说明：用户下单后，订单系统需要通知库存系统。传统的做法是，订单系统调用库存系统的接口
Rabbitmq集群
传统模式的缺点：假如库存系统无法访问，则订单减库存将失败，从而导致订单失败，订单系统与库存系统耦合
如何解决以上问题呢？引入应用消息队列后的方案，如下图：
Rabbitmq集群
订单系统：用户下单后，订单系统完成持久化处理，将消息写入消息队列，返回用户订单下单成功
库存系统：订阅下单的消息，采用拉/推的方式，获取下单信息，库存系统根据下单信息，进行库存操作
假如：在下单时库存系统不能正常使用。也不影响正常下单，因为下单后，订单系统写入消息队列就不再关心其他的后续操作了。实现订单系统与库存系统的应用解耦
3.3、流量削峰
流量削锋也是消息队列中的常用场景，一般在秒杀或团抢活动中使用广泛
应用场景：秒杀活动，一般会因为流量过大，导致流量暴增，应用挂掉。为解决这个问题，一般需要在应用前端加入消息队列。
a、可以控制活动的人数
b、可以缓解短时间内高流量压垮应用
Rabbitmq集群
用户的请求，服务器接收后，首先写入消息队列。假如消息队列长度超过最大数量，则直接抛弃用户请求或跳转到错误页面。秒杀业务根据消息队列中的请求信息，再做后续处理
3.4、日志处理
日志处理是指将消息队列用在日志处理中，比如Kafka的应用，解决大量日志传输的问题。架构简化如下
Rabbitmq集群
日志采集客户端，负责日志数据采集，定时写受写入Kafka队列
Kafka消息队列，负责日志数据的接收，存储和转发
日志处理应用：订阅并消费kafka队列中的日志数据
3.5、消息通讯
消息通讯是指，消息队列一般都内置了高效的通信机制，因此也可以用在纯的消息通讯。比如实现点对点消息队列，或者聊天室等
点对点通讯：
Rabbitmq集群
客户端A和客户端B使用同一队列，进行消息通讯。
聊天室通讯：
Rabbitmq集群
客户端A，客户端B，客户端N订阅同一主题，进行消息发布和接收。实现类似聊天室效果
4、 常见的消息队列产品
4.1、redis
是一个Key-Value的NoSql数据库，开发维护很活跃，虽然它是一个Key-Value数据库存储系统，但它本身支持MQ功能，所以完成可以当做一个轻量级的队列服务来使用。对于RabbitMQ和Redis的入队和出队操作，各执行100万次，每10万次记录一次执行时间。测试数据分为128Bytes、512Bytes、1K和10K四个不同大小的数据。实验表明：入队时，当数据比较小时，Redis的性能要高于RabbitMQ，而如否数据大小超过了10K，Redis则慢的无法忍受；出队时，无论数据大小，Redis都表现出非常好的性能，而RabbitMQ的出队性能则远低于Redis。
4.2、 mecahceq
持久化消息队列（简称mcq）是一个轻量级的消息队列，特性如下：
简单易用
处理速度快
多条队列
并发性能好
与memcache的协议兼容。意味着只要装了前者的extension即可不需要额外的插件
在zend framework中使用很方便 php开发框架
4.3、 MSMQ
这是微软的产品里唯一被认为有价值的东西关键是它并不复杂，除了接收和发送，没有别的，它有一些硬性限制，比如最大消息体积是4MB。
4.4、 ZeroMQ
ZeroMQ是一个非常轻量级的消息系统，号称最快的消息队列系统，专门为高吞吐量/低延迟的场景开发，在金融界的应用中经常可以发现它。
与RabbitMQ相比，ZeroMQ支持许多高级消息场景，能够实现RabbitMQ不擅长的高级/复杂的队列，但是你必须实现ZeroMQ框架中的各个块（比如Socket或Device等）。
ZeroMQ具有一个独特的非中间件的模式
你不需要安装和运行一个消息服务器或中间件，因为你的应用程序将扮演这个服务角色。你只需要简单地引用ZeroMQ程序库，可以使用NuGet安装（微软开发的.Net平台），然后你就可以愉快地在应用程序之间发送消息了。
但是ZeroMQ仅提供非持久性的队列，即没有地方可以观察它是否有问题出现，也就是说如果down机，数据将会丢失。
4.5、 Jafka/Kafka
Jafka/Kafka（能将消息分散到不同的节点上）是LinkedIn于2010年12月开发并开源的一个分布式MQ系统，现在是Apache的一个孵化项目，是一个高性能跨语言分布式Publish/Subscribe消息队列系统，而Jafka是在Kafka之上孵化而来的，即Kafka的一个升级版。具有以下特性：
1）快速持久化，可以在O(1)的系统开销下进行消息持久化；
2）高吞吐，在一台普通的服务器上既可以打到10W/s的吞吐速率；
3）完全的分布式系统，Broker、Producer、Consumer都原生自动支持分布式，自动实现复杂均衡；
4）支持Hadoop数据并行加载，统一了在线和离线的消息处理，对于像Hadoop一样的日志数据和离线分析系统，但又要求实时处理的限制，这是一个可行的解决方案。
5）相对于ActiveMQ是一个非常轻量级的消息系统，除了性能非常好之外，还是一个工作良好的分布式系统
4.6、 Apache ActiveMQ
ActiveMQ居于（RabbitMQ&ZeroMQ）之间，类似于ZemoMQ，支持高级消息场景，支持数据的持久化
ActiveMQ被誉为Java世界的中坚力量。它有很长的历史，且被广泛使用。它还是跨平台的，给那些非微软平台的产品提供了一个天然的集成接入点。
然而它只有跑过了MSMQ才有可能被考虑。如需配置ActiveMQ则需要在目标机器上安装Java环境。
类似于RabbitMQ，它易于实现高级场景，而且只需付出低消耗。它被誉为消息中间件的“瑞士军刀”。
4.7、 RabbitMQ
RabbitMQ是使用Erlang编写的一个开源消息队列，本身支持很多的协议：AMQP（高级消息队列协议）， XMPP(可扩展消息处理现场协议)， SMTP（简单邮件传输协议）， STONP（简单文本定向消息协议），也正是如此，使的它变的非常重量级，更适合于企业级的开发。
它实现了代理(Broker)架构，意味着消息在发送到客户端之前可以在中央节点上排队。此特性使得RabbitMQ易于使用和部署，适宜于很多场景如路由、负载均衡或消息持久化等，用消息队列只需几行代码即可搞定。但是，这使得它的可扩展性差，速度较慢，因为中央节点增加了延迟，消息封装后也比较大。如需配置RabbitMQ则需要在目标机器上安装Erlang环境
最终，上述同类产品：
1． 都有各自客户端API或支持多种编程语言
2． 都有大量的文档
3． 都提供了积极的支持
4． ActiveMQ、RabbitMQ、MSMQ、Redis都需要启动服务进程，这些都可以监控 和配置，其他几个就有问题了
5． 都相对提供了良好的可靠性（一致性）、扩展性和负载均衡，当然还有性能

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5、Rabbitmq基础概念
应用场景框架
Rabbitmq集群
RabbitMQ Server：也叫broker server，它不是运送食物的卡车，而是一种传输服务。原话是RabbitMQ isn’t a food truck, it’s a delivery service. 他的角色就是维护一条从Producer到Consumer的路线，保证数据能够按照指定的方式进行传输。但是这个保证也不是100%的保证，但是对于普通的应用来说这已经足够了。当然对于商业系统来说，可以再做一层数据一致性的guard（监控是否执行成功），就可以彻底保证系统的一致性了。
Client A & B：也叫Producer，数据的发送方。Create messages and Publish (Send) them to a broker server (RabbitMQ)。一个Message有两个部分：Payload（有效载荷）和Label（标签）。Payload顾名思义就是传输的数据，Label是Exchange的名字或者说是一个tag，它描述了payload，而且RabbitMQ也是通过这个label来决定把这个Message发给哪个Consumer。AMQP仅仅描述了label，而RabbitMQ决定了如何使用这个label的规则。
Client 1，2，3：也叫Consumer，数据的接收方。Consumers attach to a broker server (RabbitMQ) and subscribe to a queue。把queue比作是一个有名字的邮箱。当有Message到达某个邮箱后，RabbitMQ把它发送给它的某个订阅者即Consumer。当然可能会把同一个Message发送给很多的Consumer。在这个Message中，只有payload，label已经被删掉了。对于Consumer来说，它是不知道谁发送的这个信息的。就是协议本身不支持。但是当然了如果Producer发送的payload包含了Producer的信息就另当别论了。
对于一个数据从Producer到Consumer的正确传递，还有三个概念需要明确：exchanges, queues and bindings。
Exchanges：消息交换机，它指定消息按什么规则，路由到哪个队列
Queues：消息队列载体，每个消息都会被投入到一个或多个队列
Bindings：它的作用就是把exchange和queue按照路由规则绑定起来
Routing Key：路由关键字，exchange根据这个关键字进行消息投递
Connection：就是一个TCP的连接。
Producer和Consumer都是通过TCP连接到RabbitMQ Server的。以后我们可以看到，程序的起始处就是建立这个TCP连接。
Channel：虚拟连接。它建立在上述的TCP连接中。数据流动都是在Channel中进行的。也就是说，一般情况是程序起始建立TCP连接，第二步就是建立这个Channel。
Vhost：虚拟主机，一个broker里可以开设多个vhost，用作不同用户的权限分离。每个virtual host本质上都是一个RabbitMQ Server，拥有它自己的queue，exchagne，和bings rule等等。这保证了你可以在多个不同的application中使用RabbitMQ。
6、Channel的选择
那么，为什么使用Channel，而不是直接使用TCP连接？
对于OS来说，建立和关闭TCP连接是有代价的，频繁的建立关闭TCP连接对于系统的性能有很大的影响，而且TCP的连接数也有限制，这也限制了系统处理高并发的能力。但是，在TCP连接中建立Channel是没有上述代价的。对于Producer或者Consumer来说，可以并发的使用多个Channel进行Publish或者Receive。
7、消息队列执行过程
客户端连接到消息队列服务器，打开一个Channel。
客户端声明一个Exchange，并设置相关属性。
客户端声明一个Queue，并设置相关属性。
客户端使用Routing key，在Exchange和Queue之间建立好绑定关系。
客户端投递消息到Exchange。
Exchange接收到消息后，就根据消息的key和已经设置的Binding，进行消息路由，将消息投递到一个或多个队列里。
8、消息持久化
RabbitMQ支持消息的持久化，也就是数据写在磁盘上，为了数据安全考虑，大多数用户都会选择持久化。消息队列持久化包括3个部分：
Exchange持久化，在声明时指定durable => 1
Queue持久化，在声明时指定durable => 1
消息持久化，在投递时指定delivery_mode => 2（1是非持久化）
若Exchange和Queue都是持久化的，那么它们之间的Binding也是持久化的；而Exchange和Queue两者之间有一个持久化，一个非持久化，就不允许建立绑定。
Consumer从durable queue中取回一条消息之后并发回了ack消息，RabbitMQ就会将其标记，方便后续垃圾回收。如果一条持久化的消息没有被consumer取走，RabbitMQ重启之后会自动重建exchange和queue(以及bingding关系)，消息通过持久化日志重建再次进入对应的queues，exchanges。
9、安装rabbitmq

Rabbitmq集群

 24  yum  -y   localinstall  erlang-18.1-1.el6.x86_64.rpm   rabbitmq-server-3.6.6-1.el6.noarch.rpm   socat-1.7.3.2-2.el7.x86_64.rpm   （安装rabbitmq）
  22  chkconfig  --add  rabbitmq-server     (加入开机自启)
   25  chkconfig  rabbitmq-server on        （开启rabbitmq开机自启）
   26  /etc/init.d/rabbitmq-server  start        （开启rabbitmq）
查看rebbitmq是否运行
27  ps -ef | grep rabbitmq

Rabbitmq集群
30 rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
Rabbitmq集群
#开启rabbitmq的web管理插件，用户可以通过浏览器进行访问
31 rabbitmqctl add_user admin 123.com
Rabbitmq集群
#创建登录用户admin 密码123.com
32 rabbitmqctl set_user_tags admin administrator
Rabbitmq集群
#将admin用户添加到管理员组当中

Rabbitmq集群
查看端口netstat -anpt | grep 15672

浏览器访问IP地址:15672
Rabbitmq集群
Rabbitmq集群
10、Rabbitmq集群
（1.40-1.60的操作）
集群方式
Rabbitmq集群大概分为二种方式：

  1. 普通模式：默认的集群模式。消息的实体只存在一个节点上
  2. 镜像模式：把需要的队列做成镜像队列，存在于多个节点。
    ha-mode：all 列队到所有节点上
    exatly：随机镜像到其他节点上
    nodes：镜像到指定节点上
    集群节点模式：
    1、 内存节点：工作在内存上
    2、 磁盘节点：工作在磁盘上
    例外：内存节点和磁盘节点共同存在，提高了访问速度有增加了持久化
    相比内存节点虽然不写入磁盘，但是它执行比磁盘节点要好。集群中，只需要一个磁盘节点来保存状态 就足够了如果集群中只有内存节点，那么不能停止它们，否则所有的状态，消息等都会丢失。
    安装rabbitmq
    Rabbitmq集群
    24  yum  -y   localinstall  erlang-18.1-1.el6.x86_64.rpm   rabbitmq-server-3.6.6-1.el6.noarch.rpm   socat-1.7.3.2-2.el7.x86_64.rpm   （安装rabbitmq）
22  chkconfig  --add  abbitmq-server     (加入开机自启)
25  chkconfig  rabbitmq-server on        （开启rabbitmq开机自启）
26  /etc/init.d/rabbitmq-server  start        （开启rabbitmq）
查看rebbitmq是否运行
27  ps -ef | grep rabbitmq

    Rabbitmq集群

    [root@localhost ~]# vim /etc/hosts   （四台主机都要操作）
192.168.1.30  rabbitmq1
192.168.1.40  rabbitmq2
192.168.1.50  rabbitmq3
192.168.1.60  rabbitmq4
##不想每台都手写可以使用scp
[root@rabbitmq1 ~]# scp   /etc/hosts root@192.168.1.40:/etc/hosts ##提示输入yes

在rabbitmq1上查看cookie节点信息并复制
##安装集群的时候需要节点cookie信息一致
Rabbitmq集群

rabbitmq2，3和4上将文件cookie信息和rabbitmq1改成相同

[root@rabbitmq2 ~]# echo  MIIPQWTLIDGVGKMDWQFX > /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie
[root@rabbitmq3 ~]#echo  MIIPQWTLIDGVGKMDWQFX > /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie   
[root@rabbitmq4 ~]#echo  MIIPQWTLIDGVGKMDWQFX > /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie

配置完成后reboot重启虚拟机，
##注意：2和3需要手动重启，重启完成后主机名会变为rabbitmq1、2、3，启动不了的开机界面会一直停留在这个地方5-6分钟恢复，可以再次手动重启一下就不会这样了
Rabbitmq集群
[root@rabbitmq1 ~]# ps -ef | grep rabbit ##重启完成后查看是否启动
Rabbitmq集群
在rabbitmq1上操作
45 rabbitmqctl stop_app
Rabbitmq集群
46 rabbitmqctl reset
Rabbitmq集群
47 rabbitmqctl start_app
Rabbitmq集群
##设置完成后会提示节点名称并复制

在rabbitmq2、3，4上加入节点（2，3和4操作相同）

[root@rabbitmq2 ~]# rabbitmqctl  stop_app
Stopping node rabbit@rabbitmq2 ...
[root@rabbitmq2 ~]# rabbitmqctl  reset
Resetting node rabbit@rabbitmq2 ...
[root@rabbitmq2 ~]# rabbitmqctl   join_cluster --ram rabbit@rabbitmq1
Clustering node rabbit@rabbitmq2 with rabbit@rabbitmq1 ...
##-join_cluter加入集群 --ram 以内存节点方式加入后面跟节点名rabbit@rabbitmq1
[root@rabbitmq2 ~]# rabbitmqctl  start_app
Starting node rabbit@rabbitmq2 ...
[root@rabbitmq2 ~]# rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
The following plugins have been enabled:
  mochiweb
  webmachine
  rabbitmq_web_dispatch
  amqp_client
  rabbitmq_management_agent
  rabbitmq_management
Applying plugin configuration to rabbit@rabbitmq2... started 6 plugins.
##开启rabbitmq插件，不打开的话，就不能使用浏览器访问rabbit页面进行管理

回到rabbitmq1上创建管理用户和查看集群状态

[root@rabbitmq1 ~]# rabbitmqctl add_user admin redhat
Creating user "admin" ...
[root@rabbitmq1 ~]# rabbitmqctl set_user_tags admin administrator
Setting tags for user "admin" to [administrator] ...
##创建用户admin密码为redhat，并加入到管理员组中
[root@rabbitmq1 ~]# rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
Plugin configuration unchanged.

Applying plugin configuration to rabbit@rabbitmq1... nothing to do.
[root@rabbitmq1 ~]# rabbitmqctl cluster_status   ##查看节点状态

##rabbit1工作模式为磁盘节点  rabbit2、3，4为ram内存节点模式
##running_nodes：正在运行的节点
##cluster_name：节点名称
##alarms：发生问题时rabbit1、2、3，4会进行报警

Rabbitmq集群
浏览器访问进行管理：
http://192.168.1.30:15672 用户名为admin密码redhat
Rabbitmq集群
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点击vxgp后在下面找到premissions选项设置为admin用户权限访问
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设置完成后再次查看
Rabbitmq集群
设置匹配策略
Rabbitmq集群
发布消息：
Rabbitmq集群
Rabbitmq集群

设置发布消息内容
Rabbitmq集群
Rabbitmq集群
可以看到已经有通知了
Rabbitmq集群

添加rabbitmq节点：rabbitmq4 192.168.83.4
rabbitmq1、2、3添加hosts主机都添加192.168.83.4 rabbitmq4

rabbitmq4安装同上面安装一样
[root@localhost ~]# chkconfig rabbitmq-server on
[root@localhost ~]# /etc/init.d/rabbitmq-server  start 
[root@localhost ~]# echo  MIIPQWTLIDGVGKMDWQFX > /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie
[root@localhost ~]# reboot
[root@rabbitmq4 ~]# rabbitmqctl  stop_app
[root@rabbitmq4 ~]# rabbitmqctl  reset
[root@rabbitmq4 ~]#  rabbitmqctl join_cluster --ram rabbit@rabbitmq1

删除节点：
##在rabbitmq4上先停止节点
[root@rabbitmq1 ~]# rabbitmqctl stop_app
回到主节点上rabbitmq1
[root@rabbitmq1 ~]# rabbitmqctl -n rabbit@rabbitmq1 forget_cluster_node rabbit@rabbitmq4
Removing node rabbit@rabbitmq4 from cluster ...
##-n 指定节点名称
#=forget_cluster_node 后面跟要删除的节点名称
Rabbitmq集群


文章名称：Rabbitmq集群
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