RabbitMQ系列（六）你不知道的RabbitMQ集群架构全解

前言

本文将系统的介绍一下RabbitMQ集群架构的特色、异常处理、搭建和使用中要注意的一些细节。

知识点

1、为何使用集群？

2、集群的特色

3、集群异常处理

4、集群节点类型

5、集群搭建方法

6、镜像队列

1、为何使用集群？

内建集群做为RabbitMQ最优秀的功能之一，它的做用有两个：

1. 容许消费者和生产者在Rabbit节点崩溃的状况下继续运行；
2. 经过增长节点来扩展Rabbit处理更多的消息，承载更多的业务量；

2、集群的特色

RabbitMQ的集群是由多个节点组成的，但咱们发现不是每一个节点都有全部队列的彻底拷贝。

RabbitMQ节点不彻底拷贝特性

为何默认状况下RabbitMQ不将全部队列内容和状态复制到全部节点？

有两个缘由：

1. 存储空间——若是每一个节点都拥有全部队列的彻底拷贝，这样新增节点不但没有新增存储空间，反而增长了更多的冗余数据。
2. 性能——若是消息的发布需安全拷贝到每个集群节点，那么新增节点对网络和磁盘负载都会有增长，这样违背了创建集群的初衷，新增节点并无提高处理消息的能力，最可能是保持和单节点相同的性能甚至是更糟。

因此其余非全部者节点只知道队列的元数据，和指向该队列节点的指针。

3、集群异常处理

根据节点不无安全拷贝的特性，当集群节点崩溃时，该节点队列和关联的绑定就都丢失了，附加在该队列的消费者丢失了其订阅的信息，那么怎么处理这个问题呢？

这个问题要分为两种状况：

1. 消息已经进行了持久化，那么当节点恢复，消息也恢复了；
2. 消息未持久化，可使用下文要介绍的双活冗余队列，镜像队列保证消息的可靠性；

4、集群节点类型

节点的存储类型分为两种：

• 磁盘节点
• 内存节点

磁盘节点就是配置信息和元信息存储在磁盘上，内次节点把这些信息存储在内存中，固然内次节点的性能是大大超越磁盘节点的。

单节点系统必须是磁盘节点，不然每次你重启RabbitMQ以后全部的系统配置信息都会丢失。

RabbitMQ要求集群中至少有一个磁盘节点，当节点加入和离开集群时，必须通知磁盘节点。

特殊异常：集群中惟一的磁盘节点崩溃了

若是集群中的惟一一个磁盘节点，结果这个磁盘节点还崩溃了，那会发生什么状况？

若是惟一磁盘的磁盘节点崩溃了，不能进行以下操做：

• 不能建立队列
• 不能建立交换器
• 不能建立绑定
• 不能添加用户
• 不能更改权限
• 不能添加和删除集群几点

总结：若是惟一磁盘的磁盘节点崩溃，集群是能够保持运行的，但你不能更改任何东西。

解决方案： 在集群中设置两个磁盘节点，只要一个能够，你就能正常操做。

5、集群搭建方法

本章咱们用Docker来建立RabbitMQ集群，一来是由于操做简便，二是由于能够更充分的利用服务器硬件资源，三来是Docker也是如今的主流部署方案，关于更多的Docker详情能够查看个人另外一篇：《使用Docker部署RabbitMQ集群)》 接下来，进入咱们的正文，集群搭建分为两步：

• 步骤一：安装多个RabbitMQ
• 步骤二：加入RabbitMQ节点到集群

步骤一：安装多个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
复制代码

具体的参数含义，参见上文“启动RabbitMQ”部分。

注意点：

1. 多个容器之间使用“--link”链接，此属性不能少；
2. Erlang Cookie值必须相同，也就是RABBITMQ_ERLANG_COOKIE参数的值必须相同，缘由见下文“配置相同Erlang Cookie”部分；

步骤二：加入RabbitMQ节点到集群

设置节点1：

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

设置节点2，加入到集群：

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

参数“--ram”表示设置为内存节点，忽略次参数默认为磁盘节点。

设置节点3，加入到集群：

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

设置好以后，使用http://物理机ip:15672 进行访问了，默认帐号密码是guest/guest，效果以下图：

到此为止，咱们已经完成了RabbitMQ集群的创建，启动了3个节点，1个磁盘节点和2个内存节点。

设置节点类型

若是你想更换节点类型能够经过命令修改，以下：

rabbitmqctl stop_app

rabbitmqctl change_cluster_node_type dist

rabbitmqctl change_cluster_node_type ram

rabbitmqctl start_app

移除节点

若是想要把节点从集群中移除，可以使用以下命令实现：

rabbitmqctl stop_app

rabbitmqctl restart

rabbitmqctl start_app

集群重启顺序

集群重启的顺序是固定的，而且是相反的。 以下所述：

• 启动顺序：磁盘节点 => 内存节点
• 关闭顺序：内存节点 => 磁盘节点

最后关闭必须是磁盘节点，否则可能回形成集群启动失败、数据丢失等异常状况。

6、镜像队列

镜像队列是Rabbit2.6.0版本带来的一个新功能，容许内建双活冗余选项，与普通队列不一样，镜像节点在集群中的其余节点拥有从队列拷贝，一旦主节点不可用，最老的从队列将被选举为新的主队列。

镜像队列的工做原理： 在某种程度上你能够将镜像队列视为，拥有一个隐藏的fanout交换器，它指示者信道将消息分发到从队列上。

设置镜像队列

设置镜像队列命令：“rabbitmqctl set_policy 名称 匹配模式（正则） 镜像定义”， 例如，设置名称为mypolicy的镜像队列，匹配全部名称是amp开头的队列都存储在2个节点上的命令以下：

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

能够看出设置镜像队列，一共有三个参数，每一个参数用空格分割。

1. 参数一：名称，能够随便填；
2. 参数二：队列名称的匹配规则，使用正则表达式表示；
3. 参数三：为镜像队列的主体规则，是json字符串，分为三个属性：ha-mode | ha-params | ha-sync-mode，分别的解释以下：

• ha-mode：镜像模式，分类：all/exactly/nodes，all存储在全部节点；exactly存储x个节点，节点的个数由ha-params指定；nodes指定存储的节点上名称，经过ha-params指定；
• ha-params：做为参数，为ha-mode的补充；
• ha-sync-mode：镜像消息同步方式：automatic（自动），manually（手动）；

设置好镜像队列存储2个节点的效果以下图：

查看镜像队列

rabbitmqctl list_policies

删除镜像队列

rabbitmqctl clear_policy

参考资料

书籍：《RabbitMQ实战-高效部署分布式消息队列》——不建议程序猿购买，偏运维 www.cnblogs.com/luo-mao/p/5… www.jianshu.com/p/85543491a…

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