生产环境出现网络分区,RocketMQ集群表示毫无压力!!!

简介: 生产环境出现网络分区,RocketMQ集群表示毫无压力!!!

1、RocketMQ路由注册机制与缺陷


RocketMQ的路由注册机制如下:

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  • Broker 每30s向 NameServer 发送心跳包,心跳包中包含主题的路由信息(主题的读写队列数、操作权限等),NameServer 会通过 HashMap 更新 Topic 的路由信息,并记录最后一次收到 Broker 的时间戳。
  • NameServer 以每10s的频率清除已宕机的 Broker,NameServr 认为 Broker 宕机的依据是如果当前系统时间戳减去最后一次收到 Broker 心跳包的时间戳大于120s。
  • 消息生产者以每30s的频率去拉取主题的路由信息,即消息生产者并不会立即感知 Broker 服务器的新增与删除
  • broker与nameserver之间的连接断开,对应的borker中的路由信息会从nameserver中立即剔除,但同样需要等客户端主动来更新路由信息才会被感知。

上面的实现方式非常的简单高效,但也存在两个非常明显的缺陷

  • 消息发送者、消息消费者无法及时感知broker服务器的宕机与假死,即无法及时获取最新的路由信息。
  • nameserver之间相互不通信,nameserver之间的路由信息会存在不一致形象,但能最终保证一致性。


由于粉丝朋友的关注点在网络分区,网络分区,更加关注的就是nameserver存储的路由信息会不致,接下来重点探讨网络分区。


2、网络分区造成长时间数据不一致


从路由的注册机制来看,各个nameserver之间的路由信息会存在短暂的不一致性,但都能在较短时间内达到一致,在路由寻址场景中是可以接受的,但如果出现网络分区,则数据无法达到一致,示意图如下:

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例如如果两个网段出现异常,阐述所谓的网络分区,整个集群被划分在两个分区中,如果出现网段1与网段2不能访问,但网段-3可以访问网1、2。


网段1与网段2之间无法互通,会导致broker-a中的topic路由信息不会存储到nameserver-b,broker-b、broker-c中topic的路由信息同样不会存储到nameserver-a中。


2.1对消息发送到影响


在rocketmq中消息发送者同一时间只会连接一台nameserver,消息发送方(Producer-1)连接到是nameserver-a,从中查出4个队列,那该消息发送者发送到消息都回发送到到broker-a;


如果另一消息发送者(Producer-2)连接到是nameserver-b,则发送到消息会分布到broker-b,broker-c,如果Producer-1需要发送消息是2百万条,而Producer-2只发送10W条消息。


网络分区并不会造成消息发送失败,而是可能引发消息分布不均衡


2.2 对消息消费的影响


在rocketmq中,消息队列的负载机制有很多,但基本都是得出topic的队列个数、当前活跃的消费者个数,然后根据负载算法(例如平均分配)。


如果消费者连接的都是同一个机房的nameserver,例如全部是网段-1中的nameserver-a,那broker-b、broker-c中的消息则无法被消费。因为路由信息中不包含broker-b、broker-c中的队列。


如果部分消费者连接nameserver-a、部分连接nameserver-b,则最终的效果是消费者也会产生分区效果:例如c1连接nameserver-a、c2、c3连接nameserver-b,则c1会消费broker-a中的消息,而c2,c3共同消费broker-b,broker-c的消息。


从这里可以看出,网络分区对消费端还是存在较大影响,但容易感知,并且在网络恢复后,消息并不会丢失。


3、架构思考


大家一定会问,RocketMQ的路由注册存在明显缺陷,为什么作为一个Apache顶级项目竟然会存在这样缺陷,是水平不够?


当然不是,这恰恰是一种架构权衡。


RocketMQ的Nameserver其设计理念是追求简单、高性能,关键是经过上面的分析,就算是出现不一致,所带来的并不是灾难级。


但换过来,如果采用诸如zookeeper这种追求强一致性框架,如果出现网络分区,严重的时候zookeeper并不能提供注册与路由寻址方式,会影响整个集群对外提供服务,严重违背分布式架构的高可用设计理念。


相关实践学习
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