浅谈专有云MQ存储空间的清理机制

简介： 浅谈专有云MQ存储空间的清理机制

在近⼀年的项⽬保障过程当中，对专有云MQ产品的存储⽔位清理模式⼀直存疑，总想一探究竟但又苦于工做繁忙、精力有限，直到最近⼀次项⽬保障过程当中再次出现了相似的问题，⼤家对MQ Broker的⽔位清理机制仍然⽐较模糊，因而便有了这篇⽂章。但愿能经过这篇⽂章将MQ Broker的消息清理机制讲清楚。
⾸先，咱们先来看⼀张MQ的消息保存时间和Broker磁盘存储空间的⽔位趋势图（该图来源于铜雀，⽬前已改名为SRE技术保障平台）。经过该趋势图，能够看到红线左侧的消息保存时间（上⽅蓝⾊趋势线）和Broker磁盘存储空间（下⽅绿⾊区域）呈现出规律性的波动。⽽红线右侧部分，随着消息量的快速增长（经过Broker磁盘存储空间快速上涨得出），开始⼀段时间消息保存时间还呈规律性波动，但接近最右侧时，能够看到消息保存时间的波动频率加快了，⽽且消息保存时间快速降低。那么MQ对消息的清理机制究竟是什么呢？

图1：消息保存时间&磁盘空间占比趋势图

在介绍清理机制前，先来复习⼀下MQ的消息是如何进⾏存储的。

图2：commitlog

Producer发送的全部消息都存放在Broker节点的
/home/admin/store/commitlog ⽬录下（专有云场景），每一个commitlog的⼤⼩固定为1G。随着时间的推移，当Broker接收的消息量愈来愈多时，就会在该⽬录下⽣成多个⼤⼩为1G的commitlog⽂件。
ps: 特别声明，虽然该⽬录叫commitlog，但⽬录中存储的⽂件并非程序⽇志，⽽是MQ Broker⽤来存储消息的⽂件载体，在MQ产品中这种⽂件载体叫作commitlog。之因此这⾥作特别说明，是由于历史上出现过因为误认为此⽬录下存储的是程序⽇志，为了释放磁盘存储空间将⽬录下的commitlog删除致使MQ消息丢失的故障。这是⾎的教训！这个⽬录下的⽂件不要碰，不要碰，不要碰。
commitlog⽬录下的⽂件让MQ⾃行维护清理即可。那MQ⾃身是根据什么规则来进⾏清理的呢？先来看⼀下MQ⾥⾯⼏个⽐较关键的阈值：

• 72⼩时，MQ默认的消息保存时间。从图1能够看出每次消息保存时间波动降低时，均会逼近到该值。
• 凌晨4点，MQ默认的消息清理触发时间。从图1能够看出每次消息保存时间降低均在凌晨4点发生。
• 75%，MQ默认的开始触发清理磁盘存储空间的阈值。
• 85%，MQ内置的开始强制清理磁盘存储空间的阈值。
• 90%，MQ内置的Broker开始禁写的磁盘存储空间的阈值。

MQ会在两个时机对commitlog进⾏清理，⼀是前文提到的天天凌晨4点；另⼀个是消息写⼊时。经过如下表格能够更加清楚的看出具体的清理策略。

清理模式

• 普通清理，这种清理模式只将72⼩时以前的commitlog清理掉，MQ在保证存储72⼩时消息的前提下，尽可能下降磁盘空间使⽤率。
• 强制清理，这种清理模式只在Broker存储空间⾼于85%的状况下触发，此时MQ在对commitlog进⾏清理时，将再也不考虑72⼩时的消息保留时间，⽽是要尽量保证可以接收新的MQ消息进来，所以会强制对 commitlog进⾏清理（由于若是不清理，磁盘空间使⽤率进⼀步上涨到90%后，Broker便会⾃动禁写，新的消息便⽆法写入）。固然也不会⼀次性将全部的commitlog清理掉，⽽是只批量清理⼀部分（代码中设置⼀个broker⼀次最多清理10个commitlog⽂件）。

咱们回过头来再看⼀下这个趋势图。

图3：消息保存时间&磁盘空间占比趋势图

• 图中1,2,3,4,5,6 处，Broker的存储空间均未超过75%，在每⽇凌晨4点触发了定时清理，将72⼩时以前的消息清理掉。能够看到在清理完成后，消息的保存时间都回落到了72⼩时左右。
• 图中7处，Broker的存储空间使⽤率第⼀次达到了75%，但低于85%，触发了消息写⼊时的普通清理，此时清理的仍是72⼩时以前的消息，能够看到消息保存时间在清理完成后回落到72⼩时左右，但存储空间使⽤率降低的⾮常⼩，说明⽬前Broker中存储的消息⼤部分都是72⼩时之内产⽣的。
• 图中8处，随着消息的发送（消息写⼊速度⽐较快），存储空间使⽤率第⼆次达到了75%，仍低于85%，此时普通清理仍然是清理72⼩时以前的消息数据，能够看到磁盘空间使⽤率并无明显降低。说明此时消息的写⼊速度已经⾼于commitlog的清理速度。
• 8以后发⽣的事情，因为此时消息写⼊速度⾼于commitlog清理速度，虽然消息写⼊时会触发清理动做，但此时Broker中的消息都是72⼩时之内发送的，没有清理掉任何commitlog，磁盘⽔位并无下降。随着消息的不断写⼊，Broker的存储⽔位不断升⾼，消息的保存时间基本维持不变。
• 8以后的以后，当Broker的存储⽔位达到85%，此时Broker为了后续还能继续提供服务，会开启强制清理，此时MQ再也不考虑72⼩时的消息保留时间，⽽是优先保证后续消息的顺利写⼊，因而会将72⼩时之内的消息也进⾏清理。总体表现为Broker的存储⽔位达到85%时，基本不会上涨（只有在消息写⼊量特别⼤时，消息写⼊速度远远⼤于commitlog清理速度，才会继续上涨），但因为清理了72⼩时之内的消息，会使Broker的消息保存时间开始下降，开始低于72⼩时，并随着后续清理动做不断下降。
• 如上所述，消息写⼊量特别⼤，消息写⼊速度远⾼于commitlog的清理速度，Broker的存储⽔位在达到85%后还会继续升⾼，直至达到90%时，Broker为了保护⾃身服务可⽤性，会⾃动开启禁写，此时发送到该Broker的消息会被拒绝掉。Broker的存储⽔位不会进⼀步上升，⽽且此时Broker会开启强制清理，对72⼩时之内的消息进⾏清理，以便使Broker的存储⽔位降到90%如下，使Broker能够从新对外提供服务。

ps：实际在MQ的代码实现层⾯，为了保证消息写⼊Broker的性能，并非每次写⼊消息时都进⾏存储
空间检查和commitlog清理，⽽是经过定时任务来执⾏（该定时任务每10s执⾏⼀次）。

上述介绍的⼏个清理阈值中，有些是可调的，有些是内置在代码中不可调的。⽐如“凌晨4点”，“72⼩时”，“75%”，这3个参数是⽤户能够调整的MQ配置，“85%”，“90%”是写死在代码中的，是⽆法调整的。
查看Broker配置信息的⽅式以下，在Broker的docker中执⾏

sh /home/admin/rmq/bin/mqadmin getBrokerConfig -b ${IP}:10911

• deleteWhen，对应“凌晨4点”
• fileReservedTime，对应“72⼩时”
• diskMaxUsedSpaceRatio，对应“75%”

在调整配置时，deleteWhen一般选在客户MQ业务的低峰期进⾏，尽可能避免commitlog清理对⽣产业务的影响。当Broker存储⽔位出现快速上涨时，为避免存储⽔位达到90%，出现禁写影响⽣产业务的状况，须要同时调整fileReservedTime和diskMaxUsedSpaceRatio的默认设置，经过调整这两个参数共同做⽤保证Broker的存储空间能够及时获得清理（还有⼀种降⽔位的⽅式——关闭MQ消息轨迹）。固然这全部参数的调整都须要通过与产研的沟通与确认。

以上就是对MQ Broker消息清理机制的剖析，但愿经过这篇⽂章可以让你们理解并掌握其清理机制，可以处理实际工做中遇到的MQ Broker存储⽔位快速上涨的问题。

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做者：刘维
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