一、简介
官方简介:
l RocketMQ是一款分布式、队列模型的消息中间件,具有以下特点:
l 能够保证严格的消息顺序
l 提供丰富的消息拉取模式
l 高效的订阅者水平扩展能力
l 实时的消息订阅机制
l 亿级消息堆积能力
二、网络架构
三、特性
1. nameserver
相对来说,nameserver的稳定性非常高。原因有二:
1 、nameserver互相独立,彼此没有通信关系,单台nameserver挂掉,不影响其他nameserver,即使全部挂掉,也不影响业务系统使用。
2 、nameserver不会有频繁的读写,所以性能开销非常小,稳定性很高。
2. broker
与nameserver关系
l 连接
单个broker和所有nameserver保持长连接
l 心跳
心跳间隔:每隔30秒(此时间无法更改)向所有nameserver发送心跳,心跳包含了自身的topic配置信息。
心跳超时:nameserver每隔10秒钟(此时间无法更改),扫描所有还存活的broker连接,若某个连接2分钟内(当前时间与最后更新时间差值超过2分钟,此时间无法更改)没有发送心跳数据,则断开连接。
l 断开
时机:broker挂掉;心跳超时导致nameserver主动关闭连接
动作:一旦连接断开,nameserver会立即感知,更新topc与队列的对应关系,但不会通知生产者和消费者
负载均衡
l 一个topic分布在多个broker上,一个broker可以配置多个topic,它们是多对多的关系。
l 如果某个topic消息量很大,应该给它多配置几个队列,并且尽量多分布在不同broker上,减轻某个broker的压力。
l topic消息量都比较均匀的情况下,如果某个broker上的队列越多,则该broker压力越大。
可用性
由于消息分布在各个broker上,一旦某个broker宕机,则该broker上的消息读写都会受到影响。所以rocketmq提供了master/slave的结构,salve定时从master同步数据,如果master宕机,则slave提供消费服务,但是不能写入消息,此过程对应用透明,由rocketmq内部解决。
这里有两个关键点:
l 一旦某个broker master宕机,生产者和消费者多久才能发现?受限于rocketmq的网络连接机制,默认情况下,最多需要30秒,但这个时间可由应用设定参数来缩短时间。这个时间段内,发往该broker的消息都是失败的,而且该broker的消息无法消费,因为此时消费者不知道该broker已经挂掉。
l 消费者得到master宕机通知后,转向slave消费,但是slave不能保证master的消息100%都同步过来了,因此会有少量的消息丢失。但是消息最终不会丢的,一旦master恢复,未同步过去的消息会被消费掉。
可靠性
l 所有发往broker的消息,有同步刷盘和异步刷盘机制,总的来说,可靠性非常高
l 同步刷盘时,消息写入物理文件才会返回成功,因此非常可靠
l 异步刷盘时,只有机器宕机,才会产生消息丢失,broker挂掉可能会发生,但是机器宕机崩溃是很少发生的,除非突然断电
消息清理
l 扫描间隔
默认10秒,由broker配置参数cleanResourceInterval决定
l 空间阈值
物理文件不能无限制的一直存储在磁盘,当磁盘空间达到阈值时,不再接受消息,broker打印出日志,消息发送失败,阈值为固定值85%
l 清理时机
默认每天凌晨4点,由broker配置参数deleteWhen决定;或者磁盘空间达到阈值
l 文件保留时长
默认72小时,由broker配置参数fileReservedTime决定
读写性能
l 文件内存映射方式操作文件,避免read/write系统调用和实时文件读写,性能非常高
l 永远一个文件在写,其他文件在读
l 顺序写,随机读
l 利用linux的sendfile机制,将消息内容直接输出到sokect管道,避免系统调用
系统特性
l 大内存,内存越大性能越高,否则系统swap会成为性能瓶颈
l IO密集
l cpu load高,使用率低,因为cpu占用后,大部分时间在IO WAIT
l 磁盘可靠性要求高,为了兼顾安全和性能,采用RAID10阵列
l 磁盘读取速度要求快,要求高转速大容量磁盘
3. 消费者
与nameserver关系
l 连接
单个消费者和一台nameserver保持长连接,定时查询topic配置信息,如果该nameserver挂掉,消费者会自动连接下一个nameserver,直到有可用连接为止,并能自动重连。
l 心跳
与nameserver没有心跳
l 轮询时间
默认情况下,消费者每隔30秒从nameserver获取所有topic的最新队列情况,这意味着某个broker如果宕机,客户端最多要30秒才能感知。该时间由DefaultMQPushConsumer的pollNameServerInteval参数决定,可手动配置。
与broker关系
l 连接
单个消费者和该消费者关联的所有broker保持长连接。
l 心跳
默认情况下,消费者每隔30秒向所有broker发送心跳,该时间由DefaultMQPushConsumer的heartbeatBrokerInterval参数决定,可手动配置。broker每隔10秒钟(此时间无法更改),扫描所有还存活的连接,若某个连接2分钟内(当前时间与最后更新时间差值超过2分钟,此时间无法更改)没有发送心跳数据,则关闭连接,并向该消费者分组的所有消费者发出通知,分组内消费者重新分配队列继续消费
l 断开
时机:消费者挂掉;心跳超时导致broker主动关闭连接
动作:一旦连接断开,broker会立即感知到,并向该消费者分组的所有消费者发出通知,分组内消费者重新分配队列继续消费
负载均衡
集群消费模式下,一个消费者集群多台机器共同消费一个topic的多个队列,一个队列只会被一个消费者消费。如果某个消费者挂掉,分组内其它消费者会接替挂掉的消费者继续消费。
消费机制
l 本地队列
消费者不间断的从broker拉取消息,消息拉取到本地队列,然后本地消费线程消费本地消息队列,只是一个异步过程,拉取线程不会等待本地消费线程,这种模式实时性非常高。对消费者对本地队列有一个保护,因此本地消息队列不能无限大,否则可能会占用大量内存,本地队列大小由DefaultMQPushConsumer的pullThresholdForQueue属性控制,默认1000,可手动设置。
l 轮询间隔
消息拉取线程每隔多久拉取一次?间隔时间由DefaultMQPushConsumer的pullInterval属性控制,默认为0,可手动设置。
l 消息消费数量
监听器每次接受本地队列的消息是多少条?这个参数由DefaultMQPushConsumer的consumeMessageBatchMaxSize属性控制,默认为1,可手动设置。
消费进度存储
每隔一段时间将各个队列的消费进度存储到对应的broker上,该时间由DefaultMQPushConsumer的persistConsumerOffsetInterval属性控制,默认为5秒,可手动设置。
如果一个topic在某broker上有3个队列,一个消费者消费这3个队列,那么该消费者和这个broker有几个连接?
一个连接,消费单位与队列相关,消费连接只跟broker相关,事实上,消费者将所有队列的消息拉取任务放到本地的队列,挨个拉取,拉取完毕后,又将拉取任务放到队尾,然后执行下一个拉取任务
4. 生产者
与nameserver关系
l 连接
单个生产者者和一台nameserver保持长连接,定时查询topic配置信息,如果该nameserver挂掉,生产者会自动连接下一个nameserver,直到有可用连接为止,并能自动重连。
l 轮询时间
默认情况下,生产者每隔30秒从nameserver获取所有topic的最新队列情况,这意味着某个broker如果宕机,生产者最多要30秒才能感知,在此期间,发往该broker的消息发送失败。该时间由DefaultMQProducer的pollNameServerInteval参数决定,可手动配置。
l 心跳
与nameserver没有心跳
与broker关系
l 连接
单个生产者和该生产者关联的所有broker保持长连接。
l 心跳
默认情况下,生产者每隔30秒向所有broker发送心跳,该时间由DefaultMQProducer的heartbeatBrokerInterval参数决定,可手动配置。broker每隔10秒钟(此时间无法更改),扫描所有还存活的连接,若某个连接2分钟内(当前时间与最后更新时间差值超过2分钟,此时间无法更改)没有发送心跳数据,则关闭连接。
l 连接断开
移除broker上的生产者信息
负载均衡
生产者时间没有关系,每个生产者向队列轮流发送消息
四、Broker集群配置方式及优缺点
1. 单个 Master
这种方式风险较大,一旦Broker 重启或者宕机时,会导致整个服务不可用,不建议线上环境使用。
2. 多 Master 模式
一个集群无 Slave,全是 Master,例如 2 个 Master 或者 3 个 Master
优点:配置简单,单个Master 宕机或重启维护对应用无影响,在磁盘配置为 RAID10 时,即使机器宕机不可恢复情况下,由与 RAID10 磁盘非常可靠,消息也不会丢(异步刷盘丢失少量消息,同步刷盘一条不丢)。性能最高。
缺点:单台机器宕机期间,这台机器上未被消费的消息在机器恢复之前不可订阅,消息实时性会受到受到影响。
### 先启动 NameServer,例如机器 IP 为:172.16.8.106:9876
1
nohup sh mqnamesrv &
### 在机器 A,启动第一个 Master
1
nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-noslave/broker-a.properties &
### 在机器 B,启动第二个 Master
1
nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-noslave/broker-b.properties &
3. 多 Master 多 Slave 模式,异步复制
每个 Master 配置一个 Slave,有多对Master-Slave,HA 采用异步复制方式,主备有短暂消息延迟,毫秒级。
优点:即使磁盘损坏,消息丢失的非常少,且消息实时性不会受影响,因为 Master 宕机后,消费者仍然可以从 Slave 消费,此过程对应用透明。不需要人工干预。性能同多 Master 模式几乎一样。
缺点:Master 宕机,磁盘损坏情况,会丢失少量消息。
### 先启动 NameServer,例如机器 IP 为:172.16.8.106:9876
1
nohup sh mqnamesrv &
### 在机器 A,启动第一个 Master
1
nohup s