RabbitMQ集群、镜像部署配置

1   RABBITMQ简介及安装

 

RabbitMQ是一个开源的AMQP实现，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。

AMQP的主要特征是面向消息、队列、路由（包括点对点和发布/订阅）、可靠性、安全。

1   RABBITMQ系统架构

RabbitMQ Server： 也叫broker server，是一种传输服务，负责维护一条从Producer到consumer的路线，保证数据能够按照指定的方式进行传输。

Producer，数据的发送方。

Consumer，数据的接收方。

Exchanges 接收消息，转发消息到绑定的队列。主要使用3种类型：direct， topic， fanout。

Queue RabbitMQ内部存储消息的对象。相同属性的queue可以重复定义，但只有第一次定义的有效。

Bindings 绑定Exchanges和Queue之间的路由。

Connection： 就是一个TCP的连接。Producer和consumer都是通过TCP连接到RabbitMQ Server的。

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。

2   RABBITMQ安装和启动

Ubuntu 安装

编辑 /etc/apt/sources.list 文件添加如下行

deb http://www.rabbitmq.com/debian/ testing main

执行更新软件源命令

#apt-get update.

安装rabbitmq

#apt-get install rabbitmq-server

启动rabbitmq

# service rabbitmq-server start

 

Centos 安装

从官网下载erlang和rabbitmq 的rpm包

安装erlang

#rpm –i erlang-17.4-1.el6.x86_64.rpm

安装rabbitmq

#rpm –i rabbitmq-server-3.5.3-1.noarch.rpm

rabbitmq的rpm安装包不能指定安装路径

3   RABBITMQ配置文件

RABBITMQ配置文件位置：

• Generic UNIX- $RABBITMQ_HOME/etc/rabbitmq/
• Debian- /etc/rabbitmq/
• RPM- /etc/rabbitmq/

 

4   RABBITMQ页面（web）管理

启用web插件

#rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management #启用

关闭web插件

# rabbitmq-plugins disable rabbitmq_management

可以用默认账号guest,guest登陆http://主机IP:15672，如果要远程登录，需要先创建帐户，可查看下一节。

5   RABBITMQ创建帐户

如果是集群的话，只要在一台主机设置即可，其它会自动同步。

#rabbitmqctl add_user iom 123456  –iom为新建的用户，123456为密码

#rabbitmqctl  set_user_tags iom administrator –将用户设置为管理员角色

#rabbitmqctl set_permissions -p / iom “.*” “.*” “.*”

–在 / 虚拟主机里设置iom用户配置权限，写权限，读权限。.*是正则表达式里用法。rabbitmq的权限是根据不同的虚拟主机（virtual hosts）配置的，同用户在不同的虚拟主机（virtual hosts）里可能不一样。

2   RABBITMQ安全特性

6   publish消息确认机制

如果采用标准的 AMQP 协议，则唯一能够保证消息不会丢失的方式是利用事务机制 — 令 channel 处于 transactional 模式、向其 publish 消息、执行 commit 动作。在这种方式下，事务机制会带来大量的多余开销，并会导致吞吐量下降 250% 。为了补救事务带来的问题，引入了 confirmation 机制（即 Publisher Confirm）。

confirm 机制是在channel上使用 confirm.select方法，处于 transactional 模式的 channel 不能再被设置成 confirm 模式，反之亦然。

在 channel 被设置成 confirm 模式之后，所有被 publish 的后续消息都将被 confirm（即 ack） 或者被 nack 一次。但是没有对消息被 confirm 的快慢做任何保证，并且同一条消息不会既被 confirm 又被 nack 。

RabbitMQ 将在下面的情况中对消息进行 confirm ：

RabbitMQ发现当前消息无法被路由到指定的 queues 中；

非持久属性的消息到达了其所应该到达的所有 queue 中（和镜像 queue 中）；

持久消息到达了其所应该到达的所有 queue 中（和镜像 queue 中），并被持久化到了磁盘（被 fsync）；

持久消息从其所在的所有 queue 中被 consume 了（如果必要则会被 acknowledge）。

 

7   consumer消息确认机制

为了保证数据不被丢失，RabbitMQ支持消息确认机制，即acknowledgments。

如果没启动消息确认机制，RabbitMQ在consumer收到消息后就会把消息删除。

启用消息确认后，consumer在处理数据后应通过回调函数显示发送ack， RabbitMQ收到ack后才会删掉数据。如果consumer一段时间内不回馈，RabbitMQ会将该消息重新分配给另外一个绑定在该队列上的consumer。另一种情况是consumer断开连接，但是获取到的消息没有回馈，则RabbitMQ同样重新分配。

注意：如果consumer 没调用basic.qos 方法设置prefetch_count=1，那即使该consumer有未ack的messages，RabbitMQ仍会继续发messages给它。

8   消息持久化

消息确认机制确保了consumer退出时消息不会丢失，但如果是RabbitMQ本身因故障退出，消息还是会丢失。为了保证在RabbitMQ出现意外情况时数据仍没有丢失，需要将queue和message都要持久化。

queue持久化：channel.queue_declare(queue=’hello’, durable=True)

message持久化：channel.basic_publish(exchange=”,

routing_key=”task_queue”,

body=message,

properties=pika.BasicProperties(

delivery_mode = 2,)  #消息持久化

)

即使有消息持久化，数据也有可能丢失，因为rabbitmq是先将数据缓存起来，到一定条件才保存到硬盘上，这期间rabbitmq出现意外数据有可能丢失。

网上有测试表明：持久化会对RabbitMQ的性能造成比较大的影响，可能会下降10倍不止。

3   RABBITMQ集群

1   RABBITMQ集群基本概念

一个RABBITMQ集 群中可以共享user，virtualhosts，queues（开启Highly Available Queues），exchanges等。但message只会在创建的节点上传输。当message进入A节点的queue中后，consumer从B节点拉取时，RabbitMQ会临时在A、B间进行消息传输，把A中的消息实体取出并经过B发送给consumer。所以consumer应尽量连接每一个节点，从中取消息。

RABBITMQ的集群节点包括内存节点、磁盘节点。内存节点的元数据仅放在内存中，性能比磁盘节点会有所提升。不过，如果在投递message时，打开了message的持久化，那么内存节点的性能只能体现在资源管理上，比如增加或删除队列（queue），虚拟主机（vrtual hosts），交换机（exchange）等，发送和接受message速度同磁盘节点一样。一个集群至少要有一个磁盘节点。

2   RABBITMQ搭建集群

环境：有三台主机，主机名和IP如下，rabbitmq的执行用户为rabbitmq，所属组为rabbitmq。

主机名         IP

rabbitmq1 192.168.10.2

rabbitmq2 192.168.10.3

rabbitmq3  192.168.10.4

同步erlang.cookie

杀掉rabbitmq2和rabbitmq3的rabbitmq进程：

#ps –ef|grep rab|awk ‘{print $2}’|xargs kill -9。–用service rabbitmq-servier stop停会有遗留进程。

登陆rabbitmq1（rabbitmq1上的rabbitmq服务不能关），执行

#cd /var/lib/rabbitmq     –进入erlang.cookie所在目录，只有ls –al能看见此文件

#chmod 777 .erlang*       –该文件默认为400权限，为方便传输，先修改权限，非必须操作

#scp .erlang.cookie  rabbitmq@192.168.10.3:/var/lib/rabbitmq –将此文件传给另外两条主机

#scp .erlang.cookie  rabbitmq@192.168.10.4:/var/lib/rabbitmq

#chmod 400 .er*          –恢复文件权限

分别在rabbitmq2和rabbitmq3 上执行

#chown rabbitmq:rabbitmq .er*  –修改文件所属用户和所属组

#chmod 400 .er*  –修改文件权限

#service rabbitmq-server start

加入集群

查询rabbitmq1节点名称

#rabbitmqctl cluster_status

Cluster status of node rabbit@rabbitmq1 …

[{nodes,[{disc,[rabbit@rabbitmq1]}]},{running_nodes,[rabbit@ rabbitmq1]}]

…done.

rabbitmq2 加入rabbitmq1 节点.

# rabbitmqctl stop_app   –关掉rabbitmq2服务

# rabbitmqctl join_cluster rabbit@rabbitmq1 — rabbitmq2加入rabbitmq1, rabbitmq2必须能通过rabbitmq1的主机名ping通rabbitmq1。

# rabbitmqctl start_app  –启动rabbitmq2服务

查看集群信息

# rabbitmqctl cluster_status –此时里面就应该能看见两个节点。集群名字为rabbit@rabbitmq。

用相同的方法把rabbitmq3也加入rabbitmq1。

更改节点属性

#rabbitmqctl stop_app  –停止rabbitmq服务

#rabbitmqctl change_cluster_node_type disc/ram –更改节点为磁盘或内存节点

#rabbitmqctl start_app –开启rabbitmq服务

 

查看集群状态

#rabbitmqctl cluster_status

[{nodes,[{disc,[rabbit@rabbitmq1,rabbit@rabbitmq2,rabbit@rabbitmq3]}]}, {running_nodes,[rabbit@rabbitmq1,rabbit@rabbitmq2, rabbit@rabbitmq3]}]…done.

 

–第一行是集群中的节点成员，disc表示这些都是磁盘节点。

–第二行是正在运行的节点成员

3   RABBITMQ退出集群

假设要把rabbitmq2退出集群

在rabbitmq2上执行

#rabbitmqctl stop_app

#rabbitmqctl reset

#rabbitmqctl start_app

 

在集群主节点上执行

# rabbitmqctl forget_cluster_node rabbit@rabbitmq2

4   RABBITMQ集群重启

集群重启时，最后一个挂掉的节点应该第一个重启，如果因特殊原因（比如同时断电），而不知道哪个节点最后一个挂掉。可用以下方法重启：

先在一个节点上执行

#rabbitmqctl force_boot

#service rabbitmq-server start

在其他节点上执行

#service rabbitmq-server start

查看cluster状态是否正常（要在所有节点上查询）。

#rabbitmqctl cluster_status

 

如果有节点没加入集群，可以先退出集群，然后再重新加入集群。

上述方法不适合内存节点重启，内存节点重启的时候是会去磁盘节点同步数据，如果磁盘节点没起来，内存节点一直失败。

5   注意事项

• cookie在所有节点上必须完全一样，同步时一定要注意。
• erlang是通过主机名来连接服务，必须保证各个主机名之间可以ping通。可以通过编辑/etc/hosts来手工添加主机名和IP对应关系。如果主机名ping不通，rabbitmq服务启动会失败。
• 如果queue是非持久化queue，则如果创建queue的那个节点失败，发送方和接收方可以创建同样的queue继续运作。但如果是持久化queue，则只能等创建queue的那个节点恢复后才能继续服务。
• 在集群元数据有变动的时候需要有disk node在线，但是在节点加入或退出的时候所有的disk node必须全部在线。如果没有正确退出disk node，集群会认为这个节点当掉了，在这个节点恢复之前不要加入其它节点。.

 

4   RABBITMQ HA

1   镜像队列概念

镜像队列可以同步queue和message，当主queue挂掉，从queue中会有一个变为主queue来接替工作。

镜像队列是基于普通的集群模式的,所以你还是得先配置普通集群,然后才能设置镜像队列。

镜像队列设置后，会分一个主节点和多个从节点，如果主节点宕机，从节点会有一个选为主节点，原先的主节点起来后会变为从节点。

queue和message虽然会存在所有镜像队列中，但客户端读取时不论物理面连接的主节点还是从节点，都是从主节点读取数据，然后主节点再将queue和message的状态同步给从节点，因此多个客户端连接不同的镜像队列不会产生同一message被多次接受的情况。

2   配置镜像队列

沿用3.2的环境，现在我们把名为“hello”的队列设置为同步给所有节点

#rabbitmqctl set_policy  ha-all “hello” ‘{“ha-mode”:”all”}’

ha-all 是同步模式，指同步给所有节点，还有另外两种模式ha-exactly表示在指定个数的节点上进行镜像，节点的个数由ha-params指定，ha-nodes表示在指定的节点上进行镜像，节点名称通过ha-params指定；

hello 是同步的队列名，可以用正则表达式匹配；

{“ha-mode”:”all”} 表示同步给所有，同步模式的不同，此参数也不同。

执行上面命令后，可以在web管理界面查看queue 页面，里面hello队列的node节点后会出现+2标签，表示有2个从节点，而主节点则是当前显示的node（xf7021是测试用的名字，按4-2应该为rabbitmq（1-3））。

5   keepalived和执行脚本

1   A-keepalived配置

红字为手工加的备注，原文件里没有。

vi /etc/keepalived/keepalived.cnf文件

 

global_defs {

router_id LVS_MASTER   }

 

vrrp_instance VI_1 {

state MASTER

interface eth0

virtual_router_id 51

priority 100

advert_int 1

authentication {

auth_type PASS

auth_pass 1111

}

virtual_ipaddress {

192.168.10.251/24      #rabbitmq

}

}

 

virtual_server 192.168.10.251 5672 {

delay_loop 6

lb_algo rr

lb_kind DR

protocol TCP

 

real_server 192.168.10.3 5672 {

weight 3

TCP_CHECK {

connect_timeout 3

nb_get_retry 3

delay_before_retry 3

connect_port 5672

}

}

 

real_server 192.168.10.4 5672 {

weight 3

TCP_CHECK {

connect_timeout 3

nb_get_retry 3

delay_before_retry 3

connect_port 5672

}

}

}

 

2   rabbitmq 服务器上执行的脚本

lvs_rabbitmq.sh脚本内容：

#!/bin/bash

VIP=192.168.10.251

case “$1” in

start)

ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP

/sbin/route add -host $VIP dev lo:0

echo “1” >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore

echo “2” >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce

echo “1” >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore

echo “2” >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

sysctl -p >/dev/null 2>&1

echo “lvs_vip server start ok!”;;

stop)

ifconfig lo:0 down

/sbin/route del $VIP >/dev/null 2>&1

 

echo “0” >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore

echo “0” >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce

echo “0” >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore

echo “0” >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

 

echo “lvs_vip server stoped.”;;

 

*)

echo “arg start|stop.”

exit 1

esac

 

exit 0

 

 

6   RABBITMQ监控

RabbitMQ监控项目很多，可通过web管理界面监控。

OVERVIEW页面下有4个标签。主要关注totals和nodes两个。

1   totals

ready为待处理消息量，total为总消息量。

publish为每秒发送消息量，deliver为每秒接受消息量。

下面5个灰色长方块分别代表对应的模块连接数。

 

2   nodes

name为节点名称，后面5个蓝色方块分别代表文件打开数，socket连接数，erlang processes（暂时未知），内存占用两，磁盘空余量；info里显示节点属性，将鼠标放在内容上会显示对应的统计内容。

7   系统测试

3   测试环境

主机名         IP

VIP：      192.168.10.251

client     192.168.10.2    –本测试发送（producer）和接收（consumer）在同一台机器

rabbitmq1 192.168.10.3

rabbitmq2  192.168.10.4

 

4   准备工作

负载机启动keepalived

# service keepalived start

 

 

rabbitmq1和rabbitmq2执行5-2的脚本

#./lvs_rabbitmq.sh start

 

按第3和第4章的方法组建集群，配置镜像队列，节点类型最好都设置为磁盘节点。

按第1-5创建用户。

 

5   客户机测试脚本

测试用RabbitMQ的python语言客户端，注意python是靠缩进量来区分语句块。红色部分为注释，源码上没有。

 

发送源码：

#vi send.py

 

#!/usr/bin/env python

import pika

import time

credentials=pika.PlainCredentials(‘iom’,’123456′)    –配置连接的用户名和密码

parameters=pika.ConnectionParameters(‘192.168.10.251′,5672,’/’,credentials)

connection=pika.BlockingConnection(parameters)

channel=connection.channel()

channel.queue_declare(queue=’hello’)

 

 

count=0

while count<9999:

message=’Hello World’+str(count)

count=count+1

channel.basic_publish(exchange=”,routing_key=’hello’,body=message)

print “Sent %s” %(message)

time.sleep(1)

connection.close()

 

接收源码

#vi receive.py

#!/usr/bin/env python

import pika

connection=pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host=’xf7027′))

channel=connection.channel()

channel.queue_declare(queue=’hello’)

print ‘[*] Waiting for message.To exit press CTRL+C’

def callback(ch,method,properties,body):

print “[x] Received %r” %(body,)

 

channel.basic_consume(callback,queue=’hello’,no_ack=True)

channel.start_consuming()

6   测试过程

测试keepalived分配

在客户机上执行

#python send.py

 

在负载机上执行

#watch ipvsadm –Ln

可以看到rabbitmq1或rabbitmq2的activeconn列数值为1。

 

客户机重新执行发送程序

#python send.py

在负载机上可以看到另一个rabbitmq服务的activeconn 列数值也变为1。

 

 

 

测试容灾性：

 

在客户机上分别执行发送和接受程序。

#python send.py

#python receive.py

然后关掉一个rabbitmq节点，如果关掉的正好是客户机连的那个节点的话，客户机发送和接收程序会报错退出（程序本身如果有错误重发机制则不受任何影响）。如果关掉的是另外的节点，程序不受任何影响。