RabbitMQ集群部署

简介: 本文介绍RabbitMQ集群部署,包括普通模式与高可用方案。首先通过Docker搭建三节点集群,配置Erlang Cookie和rabbitmq.conf实现节点通信;接着演示队列创建、数据共享及宕机测试,发现普通模式无高可用能力;进而引入镜像模式,通过策略设置实现队列多副本,支持主从切换;最后重点介绍3.8版本后推荐的仲裁队列,其具备自动选举、强一致性等优势,配置更简便,是实现高可用的首选方案。

1 部署准备

1.1 需求

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:

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

rabbit@mq1

rabbit@mq2

rabbit@mq3

1.2.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密钥,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

可以看到cookie值如下:

FXZMCVGLBIXZCDEMMVZQ

1.3 准备配置文件

在/root/mq目录新建一个配置文件 rabbitmq.conf:

cd /root/mq

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

这段配置定义了一个包含三个节点的RabbitMQ集群,节点名称分别为 rabbit@mq1rabbit@mq2rabbit@mq3。这些节点将通过静态配置的方式互相发现对方,并形成集群。同时,配置禁用了guest用户通过环回接口登录,确保了基本的安全性,并且设置了默认的AMQP端口为5672。

配置项的具体含义:

  1. loopback_users.guest = false

这一行配置禁用了guest用户通过环回接口(localhost或127.0.0.1)登录RabbitMQ。默认情况下,guest用户只能通过环回接口登录。设置为 false 后,guest用户将不能通过环回接口登录,这有助于增强安全性。

  1. listeners.tcp.default = 5672

这一行配置指定了RabbitMQ监听的默认AMQP端口。在这里设置为5672,这是RabbitMQ的标准AMQP端口。

  1. cluster_formation.peer_discovery_backend = rabbit_peer_discovery_classic_config

这一行配置指定了集群节点之间如何发现彼此。rabbit_peer_discovery_classic_config 表示使用经典配置方式来发现集群中的其他节点。这是一种静态配置方式,需要显式地列出所有集群中的节点。

  1. cluster_formation.classic_config.nodes.1 = rabbit@mq1

这一行配置指定了集群中的第一个节点,即mq1节点,其节点名称为 rabbit@mq1。这里使用了Erlang节点命名约定,rabbit@ 后面跟着的是节点的主机名或别名。

  1. cluster_formation.classic_config.nodes.2 = rabbit@mq2

这一行配置指定了集群中的第二个节点,即mq2节点,其节点名称为 rabbit@mq2

  1. cluster_formation.classic_config.nodes.3 = rabbit@mq3

这一行配置指定了集群中的第三个节点,即mq3节点,其节点名称为 rabbit@mq3

再创建一个文件,记录cookie

cd /root/mq

创建cookie文件

touch .erlang.cookie

写入cookie

echo "CSFKFPKBBZGMXSGLDSYW" > .erlang.cookie

修改cookie文件的权限

chmod 600 .erlang.cookie

准备三个目录,mq1、mq2、mq3:

cd /root/mq

创建目录

mkdir mq1 mq2 mq3

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

进入/root/mq

cd /root/mq

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

2 部署集群

2.1 创建三个节点

创建一个网络:

  • docker network create mq-net
  • docker volume create

运行命令创建三个节点 :

节点1

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=itcast \
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
--name mq1 \
--hostname mq1 \
-p 8071:5672 \
-p 8081:15672 \
rabbitmq:3.8-management

节点2:

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=itcast \
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
--name mq2 \
--hostname mq2 \
-p 8072:5672 \
-p 8082:15672 \
rabbitmq:3.8-management

节点3

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=itcast \
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
--name mq3 \
--hostname mq3 \
-p 8073:5672 \
-p 8083:15672 \
rabbitmq:3.8-management

苹果本在创建容器时注意添加:

-e RABBITMQ_CONFIG_FILE=/etc/rabbitmq/rabbitmq.conf

2.2 测试

2.2.1 创建队列

登录任意一个节点都会显示三个节点的情况。

节点 一:http://192.168.101.68:8081/#/,账号和密码:itcast/123321

节点 二 :http://192.168.101.68:8082/#/,账号和密码:itcast/123321

节点 三:http://192.168.101.68:8083/#/,账号和密码:itcast/123321

在mq1这个节点上添加一个队列:

如图,在mq2和mq3两个控制台也都能看到:

2.2.2 数据共享

下边测试数据共享:

点击这个队列,进入管理页面:

然后利用控制台发送一条消息到这个队列:

结果在mq2、mq3上都能看到这条消息:

2.2.3 可用性测试

我们让其中一台节点mq1宕机:

docker stop mq1

然后登录mq2或mq3的控制台,发现simple.queue也不可用了:

说明数据并没有拷贝到mq2和mq3。

2.2.4 注意Java连接参数

Spring Boot应用连接RabbitMQ集群需要更改为如下配置,收发消息的程序和单机版一样。

spring:
  rabbitmq:
    addresses: 192.168.101.68:8071,192.168.101.68:8072,192.168.101.68:8073 # 你的虚拟机IP
#    host: 192.168.101.68
#    port: 5672 # 端口
    virtual-host: /hmall # 虚拟主机
    username: hmall # 用户名
    password: 123 # 密码

3.镜像模式

在刚刚的案例中,一旦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

3.1.镜像模式的特征

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)

3.2.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

精确模式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。如果有集群节点总数大于count,当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。

精确模式:设定镜像数量

all模式:在所有节点镜像

nodes:指定镜像节点

3.2.1.exactly模式

这里我们以rabbitmqctl命令作为案例来讲解配置语法。

下边是创建精确模式集群的语法。

rabbitmqctl set_policy -p / ha-two "^two\." '{"ha-mode":"exactly","ha-params":2,"ha-sync-mode":"automatic"}'
  • rabbitmqctl set_policy:固定写法
  • -p--vhost:指定虚拟主机的名称。
  • 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

3.2.2.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

3.2.3.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

3.3.测试

我们使用exactly模式的镜像,因为集群节点数量为3,因此镜像数量就设置为2.

运行下面的命令:

docker exec -it mq1 rabbitmqctl set_policy -p /hmall ha-two "^two\." '{"ha-mode":"exactly","ha-params":2,"ha-sync-mode":"automatic"}'

下面,我们创建一个新的队列:

在任意一个mq控制台查看队列:

3.3.1.测试数据共享

给two.queue发送一条消息:

然后在mq1、mq2、mq3的任意控制台查看消息:

3.3.2.测试高可用

现在,我们让two.queue的主节点mq1宕机:

docker stop mq1

在mq2节点查看集群状态:

查看队列状态:

发现依然是健康的!并且其主节点切换到了rabbit@mq2上

4.仲裁队列(重点)

从RabbitMQ 3.8版本开始,引入了新的仲裁队列,他具备与镜像队列类似的功能,但使用更加方便

4.1.添加仲裁队列

在任意控制台添加一个队列,一定要选择队列类型为Quorum类型。

在任意控制台查看队列:

可以看到,仲裁队列的 + 2字样。代表这个队列有2个镜像节点。

因为仲裁队列默认的镜像数为5。如果你的集群有7个节点,那么镜像数肯定是5;而我们集群只有3个节点,因此镜像数量就是2.

4.2.测试

可以参考对镜像集群的测试,效果是一样的。

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