MQ集群

RabbitMQ是基于Erlang语言编写，而Erlang又是一个面向并发的语言，天然支持集群模式。RabbitMQ的集群有两种模式：

•普通集群：是一种分布式集群，将队列分散到集群的各个节点，从而提高整个集群的并发能力。

•镜像集群：是一种主从集群，普通集群的基础上，添加了主从备份功能，提高集群的数据可用性。

镜像集群虽然支持主从，但主从同步并不是强一致的，某些情况下可能有数据丢失的风险。因此在RabbitMQ的3.8版本以后，推出了新的功能：仲裁队列来代替镜像集群，底层采用Raft协议确保主从的数据一致性。

普通集群

集群结构和特征

普通集群，或者叫标准集群（classic cluster），具备下列特征：

• 会在集群的各个节点间共享部分数据，包括：交换机、队列元信息。不包含队列中的消息。
• 当访问集群某节点时，如果队列不在该节点，会从数据所在节点传递到当前节点并返回
• 队列所在节点宕机，队列中的消息就会丢失

结构如图：

部署

在RabbitMQ的官方文档中，讲述了两种集群的配置方式：

• 普通模式：普通模式集群不进行数据同步，每个MQ都有自己的队列、数据信息（其它元数据信息如交换机等会同步）。例如我们有2个MQ：mq1，和mq2，如果你的消息在mq1，而你连接到了mq2，那么mq2会去mq1拉取消息，然后返回给你。如果mq1宕机，消息就会丢失。
• 镜像模式：与普通模式不同，队列会在各个mq的镜像节点之间同步，因此你连接到任何一个镜像节点，均可获取到消息。而且如果一个节点宕机，并不会导致数据丢失。不过，这种方式增加了数据同步的带宽消耗。

我们先来看普通模式集群，我们的计划部署3节点的mq集群：

主机名	控制台端口	amqp通信端口
mq1	8081 ---> 15672	8071 ---> 5672
mq2	8082 ---> 15672	8072 ---> 5672
mq3	8083 ---> 15672	8073 ---> 5672

集群中的节点标示默认都是：rabbit@[hostname]，因此以上三个节点的名称分别为：

• rabbit@mq1
• rabbit@mq2
• rabbit@mq3

获取cookie
RabbitMQ底层依赖于Erlang，而Erlang虚拟机就是一个面向分布式的语言，默认就支持集群模式。集群模式中的每个RabbitMQ 节点使用 cookie 来确定它们是否被允许相互通信。

要使两个节点能够通信，它们必须具有相同的共享秘密，称为Erlang cookie。cookie 只是一串最多 255 个字符的字母数字字符。

每个集群节点必须具有相同的 cookie。实例之间也需要它来相互通信。

我们先在之前启动的mq容器中获取一个cookie值，作为集群的cookie。执行下面的命令：
docker exec -it mq cat /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie

我这边是rmq，所以我执行的是：docker exec -it rmq cat /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie

可以看到cookie值如下：
BGOFAOGAFVYOHCUGTETD

接下来，停止并删除当前的mq容器，我们重新搭建集群。

docker rm -f rmq

然后再清理下数据卷

docker volume prune

准备集群配置

在/tmp目录新建一个配置文件 rabbitmq.conf：

cd /tmp

创建文件

touch rabbitmq.conf

文件内容如下：

loopback_users.guest = false
listeners.tcp.default = 5672
cluster_formation.peer_discovery_backend = rabbit_peer_discovery_classic_config
cluster_formation.classic_config.nodes.1 = rabbit@mq1
cluster_formation.classic_config.nodes.2 = rabbit@mq2
cluster_formation.classic_config.nodes.3 = rabbit@mq3

第一行：禁用guest用户，rabbitmq默认有个guset用户，防止不法分子访问
第二行：监听端口，通信用的是这个端口
cluster_formation.classic_config.nodes.这几个配置的是集群信息，主机名分别为mq1、mq2、mq3

再创建一个文件，记录cookie

cd /tmp

创建cookie文件

touch .erlang.cookie

写入cookie

echo "BGOFAOGAFVYOHCUGTETD" > .erlang.cookie

修改cookie文件的权限,改成只读权限，防止别人篡改操作，600代表当前用户具备读写权限，其他用户任何权限都没有

chmod 600 .erlang.cookie

至此我们已经准备了两个文件：

准备三个目录,mq1、mq2、mq3：分别代表三个节点

cd /tmp

创建目录

mkdir mq1 mq2 mq3

然后拷贝rabbitmq.conf、cookie文件到mq1、mq2、mq3：

进入/tmp

cd /tmp

拷贝

cp rabbitmq.conf mq1
cp rabbitmq.conf mq2
cp rabbitmq.conf mq3
cp .erlang.cookie mq1
cp .erlang.cookie mq2
cp .erlang.cookie mq3

启动集群

创建一个网络：为了让三个mq互联
docker network create mq-net

创建容器：

mq1创建命令：

docker run -d --net mq-net
-v ${PWD}/mq1/rabbitmq.conf:/etc/rabbitmq/rabbitmq.conf
-v ${PWD}/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie
-e RABBITMQ_DEFAULT_USER=quccw
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321
--name mq1
--hostname mq1
-p 8071:5672
-p 8081:15672
rabbitmq:3.8-management

mq2创建命令：

docker run -d --net mq-net
-v ${PWD}/mq2/rabbitmq.conf:/etc/rabbitmq/rabbitmq.conf
-v ${PWD}/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie
-e RABBITMQ_DEFAULT_USER=quccw
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321
--name mq2
--hostname mq2
-p 8072:5672
-p 8082:15672
rabbitmq:3.8-management

mq3创建命令：

docker run -d --net mq-net
-v ${PWD}/mq3/rabbitmq.conf:/etc/rabbitmq/rabbitmq.conf
-v ${PWD}/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie
-e RABBITMQ_DEFAULT_USER=quccw
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321
--name mq3
--hostname mq3
-p 8073:5672
-p 8083:15672
rabbitmq:3.8-management

值得注意的是，我们一定要指定虚拟机里面的rabbitmq版本是不是3.8，低于3.8版本的会报错。
可能遇到的报错是：
sed: cannot rename /etc/rabbitmq/sedJUdJ72: Device or resource busy

查看日志：

docker logs -f mq1
docker logs -f mq2
docker logs -f mq3

查看三台mq的日志

可以看到集群的效果:

mq1新建队列，发消息，可以看到mq2、mq3都会有消息
停掉mq1后，mq2、mq3都看不到消息变成down状态了
然后再启动mq1，消息又都可以访问了。所以要想队列可用，必须保证声明队列的这个节点可用。这就是普通集群的操作。

镜像集群

镜像集群：本质是主从模式，具备下面的特征：

• 交换机、队列、队列中的消息会在各个mq的镜像节点之间同步备份。
• 创建队列的节点被称为该队列的主节点，备份到的其它节点叫做该队列的镜像节点。
• 一个队列的主节点可能是另一个队列的镜像节点
• 所有操作都是主节点完成，然后同步给镜像节点
• 主宕机后，镜像节点会替代成新的主

结构如图：

uploading-image-476527.png

前面介绍的普通集群，虽然满足提升整个系统的并发能力，但是创建队列的主机宕机，队列就会不可用。不具备高可用能力。如果要解决这个问题，必须使用官方提供的镜像集群方案。
官方文档地址：https://www.rabbitmq.com/ha.html

镜像节点模式的特征

默认情况下，队列只保存在创建该队列的节点上。而镜像模式下，创建队列的节点被称为该队列的主节点，队列还会拷贝到集群中的其它节点，也叫做该队列的镜像节点。

但是，不同队列可以在集群中的任意节点上创建，因此不同队列的主节点可以不同。甚至，一个队列的主节点可能是另一个队列的镜像节点。

用户发送给队列的一切请求，例如发送消息、消息回执默认都会在主节点完成，如果是从节点接收到请求，也会路由到主节点去完成。镜像节点仅仅起到备份数据作用。

当主节点接收到消费者的ACK时，所有镜像都会删除节点中的数据。

总结如下：

• 镜像队列结构是一主多从（从就是镜像）
• 所有操作都是主节点完成，然后同步给镜像节点
• 主宕机后，镜像节点会替代成新的主（如果在主从同步完成前，主就已经宕机，可能出现数据丢失）
• 不具备负载均衡功能，因为所有操作都会有主节点完成（但是不同队列，其主节点可以不同，可以利用这个提高吞吐量）

镜像模式的配置

镜像模式的配置有3种模式：

ha-mode	ha-params	效果
准确模式exactly	队列的副本量count	集群中队列副本（主服务器和镜像服务器之和）的数量。count如果为1意味着单个副本：即队列主节点。count值为2表示2个副本：1个队列主和1个队列镜像。换句话说：count = 镜像数量 + 1。如果群集中的节点数少于count，则该队列将镜像到所有节点。如果有集群总数大于count+1，并且包含镜像的节点出现故障，则将在另一个节点上创建一个新的镜像。
all	(none)	队列在群集中的所有节点之间进行镜像。队列将镜像到任何新加入的节点。镜像到所有节点将对所有群集节点施加额外的压力，包括网络I / O，磁盘I / O和磁盘空间使用情况。推荐使用exactly，设置副本数为（N / 2 +1）。
nodes	node names	指定队列创建到哪些节点，如果指定的节点全部不存在，则会出现异常。如果指定的节点在集群中存在，但是暂时不可用，会创建节点到当前客户端连接到的节点。

这里我们以rabbitmqctl命令作为实现。这里要登录到mq的bash端运行： docker exec -it mq1 bash

exactly模式

rabbitmqctl set_policy ha-two "^two." '{"ha-mode":"exactly","ha-params":2,"ha-sync-mode":"automatic"}'

• rabbitmqctl set_policy：固定写法
• ha-two：策略名称，自定义
• "^two\."：匹配队列的正则表达式，符合命名规则的队列才生效，这里是任何以two.开头的队列名称
• '{"ha-mode":"exactly","ha-params":2,"ha-sync-mode":"automatic"}': 策略内容
  • "ha-mode":"exactly"：策略模式，此处是exactly模式，指定副本数量
  • "ha-params":2：策略参数，这里是2，就是副本数量为2，1主1镜像
  • "ha-sync-mode":"automatic"：同步策略，默认是manual，即新加入的镜像节点不会同步旧的消息。如果设置为automatic，则新加入的镜像节点会把主节点中所有消息都同步，会带来额外的网络开销

现在我们让主节点mq1宕机，执行命令docker stop mq1:

再看mq2的情况

这个时候再启动mq1，two.queue就和mq1没什么关系了，因为之前的节点已经切换到mq2，并且它的镜像也变成mq3了。
执行命令docker start mq1:启动mq1，让mq1恢复运行状态。再查看two.queue的情况，发现它还是在mq2上面：

all模式

rabbitmqctl set_policy ha-all "^all." '{"ha-mode":"all"}'

• ha-all：策略名称，自定义
• "^all\."：匹配所有以all.开头的队列名
• '{"ha-mode":"all"}'：策略内容
  • "ha-mode":"all"：策略模式，此处是all模式，即所有节点都会称为镜像节点

nodes模式

rabbitmqctl set_policy ha-nodes "^nodes." '{"ha-mode":"nodes","ha-params":["rabbit@nodeA", "rabbit@nodeB"]}'

• rabbitmqctl set_policy：固定写法
• ha-nodes：策略名称，自定义
• "^nodes\."：匹配队列的正则表达式，符合命名规则的队列才生效，这里是任何以nodes.开头的队列名称
• '{"ha-mode":"nodes","ha-params":["rabbit@nodeA", "rabbit@nodeB"]}': 策略内容
  • "ha-mode":"nodes"：策略模式，此处是nodes模式
  • "ha-params":["rabbit@mq1", "rabbit@mq2"]：策略参数，这里指定副本所在节点名称