基于ZeroMQ的实时通讯平台
上篇：C++分布式实时应用框架 (Cpp Distributed Real-time Application Framework)----(一):整体介绍
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通讯平台作为C++分布式实时应用框架(Cpp Distributed Real-time Application Framework)的最核心模块，承担了分布式实时框架的基础通讯功能。通讯平台框架具备了基于Reactor模式的网络通讯能力，并且依赖于ZeroMQ库，因此支持非持久化的message queue的功能。基于配置文件来自动建立链接关系的功能，可以和状态中心一起配合，实现无需重启节点的动态扩容缩容等功能。强大的实时监控能力，可以实时上报每个通讯子节点的TPS和时延等关键性能数据。管控业务进程的能力，业务进程的心跳检测，故障时自动重启、保证系统正常运行。完善的平台工具，可以通过通讯平台向业务进程发送各种命令，如：调整日志级别，刷新业务参数，启停业务进程等等。下面将逐一介绍通讯平台的功能细节。
一、根据配置文件自动建立通讯链接拓扑关系
常见的分布式系统通常将进程间、节点间的各种通讯关系写死在业务代码中，这是导致代码复杂难以理解的原因。我们创新地将所有的通讯关系提取到AppInit.json配置文件中，业务代码中不再包含任何与通讯连接相关的内容，使业务代码可以更专注于业务处理，而不用分心于复杂的分布式节点通讯当中。下面我们将带大家看下图所示通讯关系的配置。
OLC作为数据分发节点，给多个业务处理节点分发消息。业务处理节点内部由OCDis接收外部消息，转发给内部的OCPro业务处理进程，并负责处理完后的回包。
OLC配置部分：
"OLC" : {
"AUTO_START" : "YES",
"ENDPOINTS" : [
{ // 用于与SmartMonitor建立心跳
"name" : "MonitorSUB",
"zmq_socket_action" : "CONNECT", // ZMQ的连接模式
"zmq_socket_type" : "ZMQ_SUB" // ZMQ的通讯模式
},
{ // 下发消息给OCDis，这边存在转发功能，支持业务实现按条件转发
"downstream" : [ "OCDis2OLC"],
"name" : "NE2OLC", // 根据这个名字在业务代码中实现转发
"zmq_socket_action" : "BIND",
"zmq_socket_type" : "ZMQ_STREAM"
},
{ // OLC到OCDis的链路
"name" : "OCDis2OLC",
"statistics_on" : true,
"zmq_socket_action" : "CONNECT",
"zmq_socket_type" : "ZMQ_DEALER"
},
{ // OCDis回OLC的链路，之所以来去分开，主要用于实现优雅启停功能（启停节点保证不丢消息）
"name" : "OCDis2OLC_Backway",
"statistics_on" : true,
"zmq_socket_action" : "CONNECT",
"zmq_socket_type" : "ZMQ_DEALER",
"backway_pair" : "OCDis2OLC"
},
{ // 用于与SmartMonitor的命令消息链路
"name" : "OLC2Monitor",
"zmq_socket_action" : "CONNECT",
"zmq_socket_type" : "ZMQ_DEALER"
},
],
"ENDPOINT_TO_MONITOR" : "OLC2Monitor",
"INSTANCE_GROUP" : [
{
"instance_endpoints_address" : [
{
"endpoint_name" : "NE2OLC",
"zmq_socket_address" : "tcp://*:6701"
},
{
"endpoint_name" : "OCDis2OLC",
"zmq_socket_address" : [
"tcp://127.0.0.1:7201" // 跨机的IP地址与端口，配合状态中心可实现自动管理，无需人工参与配置
]
},
{
"endpoint_name" : "OCDis2OLC_Backway",
"zmq_socket_address" : [
"tcp://127.0.0.1:7202"
]
},
{
"endpoint_name" : "OLC2Monitor",
"zmq_socket_address" : "ipc://Monitor2Business_IPC"
},
{
"endpoint_name" : "MonitorSUB",
"zmq_socket_address" : "ipc://MonitorPUB"
}
],
"instance_group_name" : "1"
}
]
},
OLC程序：
static const char * ENDPOINT_NE2OLC = "NE2OLC";
static const char * ENDPOINT_OLC2OCDIS = "OCDis2OLC";
static const char * ENDPOINT_MONITORSUB = "MonitorSUB";
int main(int argc, char * argv[]) {
SmartUtilities::Daemonize();
OLCProxyServer server(argc, argv);
if (!server.Initialize(logger))
return -1;
// OLC与OCDis的消息处理
server.SetCallbackOnReceivingMessage(ENDPOINT_OLC2OCDIS, bind(&OLCProxyServer::ReceiveFromOCDis, &server, _1, _2, _3));
// OLC与SmartMonitor的消息处理
server.SetCallbackOnReceivingMessage(ENDPOINT_MONITORSUB, bind(&OLCProxyServer::ReceiveFromMonitorSUB, &server, _1, _2, _3));
// 解析消息包实现业务功能
server.SetPacketParserFunction(ENDPOINT_NE2OLC, bind(&OLCProxyServer::ParseStreamCCR, &server, _1, _2, _3));
// 设置消息转发具体规则
server.SetDownstreamSelector(ENDPOINT_NE2OLC, bind(&OLCProxyServer::StreamSelector, &server, _1, _2));
server.Run();
return 0;
}
二、在线更新链接拓扑能力
通讯平台支持在线重新读取更新的配置文件，更新网络拓扑，自动建立新链接、断开旧链接的能力。配合状态中心可以实现无需重启节点的动态扩容缩容等功能。
三、SmartMonitor进程监控管理业务进程与SmartTool工具进程
业务进程可以跟SmartMonitor建立通讯联系，SmartMonitor可以检测业务进程的心跳，以保证业务进程的可用。SmartMonitor通过AppCount.json来管理节点业务进程，实现统一启停等功能。
{
"OCPro": {
"IN": 2, // 业务进程可以有不同的种类，后面代表进程数
"PS": 3,
"SMS": 4,
},
"OCDis": 3,
"SERVER_TYPE":"OCS" // 节点的类型
}
还可以通过SmartTool工具进程，来给业务进程发送各种命令，如：调整日志级别，刷新业务参数，启停业务进程等等。
1. 启动平台
SmartMonitor
2. 停平台
SmartTool stop all
停指定进程（停止后会被SmartMonitor重新拉起）
SmartTool stop OCPro 停止所有业务的OCPro进程
SmartTool stop OCPro.IN 停止IN业务的OCPro进程
SmartTool stop 4829 停止PID为4829的进程
3. 调整应用层、框架层日志级别
其中，日志级别为error,warn,info,debug,trace
SmartTool log 进程名 level=日志级别,flush=日志级别
比如： SmartTool log OCPro level=debug,flush=debug
四、通讯平台性能数据
进程Z负载控制消息流量，进程A负责发、收消息，统计时延数据。进程B收到消息后负责回消息。
性能瓶颈主要在A机，既要负责收发包，又要统计时延数据，还要控制流量。
未完待续...
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