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rocketmq原理:name server ,broker, producer, consumer之间通信_rocketmq nameserver broker连接数

rocketmq nameserver broker连接数

原文链接:http://www.cnblogs.com/xiaodf/p/5075167.html

参考链接:rocketmq与kafka
在原文的基础上,进行了部分修改,但是感觉博客还是有部分错误,有时间会更新。

简介

官方简介:

  1.   RocketMQ是一款分布式、队列模型的消息中间件,具有以下特点:
  2.  能够保证严格的消息顺序
  3.  提供丰富的消息拉取模式
  4.  高效的订阅者水平扩展能力
  5.  实时的消息订阅机制
  6.  亿级消息堆积能力

二、网络架构

 

三、特性

1.      nameserver

相对来说,nameserver的稳定性非常高。原因有二:

1 、nameserver互相独立,彼此没有通信关系,单台nameserver挂掉,不影响其他nameserver,即使全部挂掉,也不影响业务系统使用。无状态

2 、nameserver不会有频繁的读写,所以性能开销非常小,稳定性很高。

2.      broker

与nameserver关系
  • 连接
    •      单个broker和所有nameserver保持长连接
  • 心跳
    •      心跳间隔:每隔30秒(此时间无法更改)向所有nameserver发送心跳,心跳包含了自身的topic配置信息。
    •       心跳超时:nameserver每隔10秒钟(此时间无法更改),扫描所有还存活的broker连接,若某个连接2分钟内(当前时间与最后更新时间差值超过2分钟,此时间无法更改)没有发送心跳数据,则断开连接。
  •  断开
    •      时机:broker挂掉;心跳超时导致nameserver主动关闭连接
    •      动作:一旦连接断开,nameserver会立即感知,更新topc与队列的对应关系,但不会通知生产者和消费者
负载均衡
  •  一个topic分布在多个broker上,一个broker可以配置多个topic,它们是多对多的关系。 
  •  如果 某个topic消息量很大,应该给它多配置几个队列,并且尽量多分布在不同broker上,减轻某个broker的压力。
  •  topic消息量都比较均匀的情况下,如果某个broker上的队列越多,则该broker压力越大。
可用性

   由于消息分布在各个broker上,一旦某个broker宕机,则该broker上的消息读写都会受到影响。所以rocketmq提供了master/slave的结构,salve定时从master同步数据,如果master宕机,则slave提供消费服务,但是不能写入消息,此过程对应用透明,由rocketmq内部解决。

这里有两个关键点:

  • 一旦某个broker master宕机,生产者和消费者多久才能发现?受限于rocketmq的网络连接机制, 默认情况下,最多需要30秒,但这个时间可由应用设定参数来缩短时间。这个时间段内,发往该broker的消息都是失败的,而且该broker的消息无法消费,因为此时消费者不知道该broker已经挂掉。
  •  消费者得到master宕机通知后, 转向slave消费(重定向,对于2次开发者透明),但是slave不能保证master的消息100%都同步过来了,因此 会有少量的消息丢失。但是消息最终不会丢的,一 旦master恢复,未同步过去的消息会被消费掉
可靠性
  •  所有发往broker的消息,有同步刷盘和异步刷盘机制,总的来说,可靠性非常高
  •  同步刷盘时,消息写入物理文件才会返回成功,因此非常可靠
  •  异步刷盘时, 只有机器宕机,才会产生消息丢失,broker挂掉可能会发生,但是机器宕机崩溃是很少发生的,除非突然断电
消息清理
  • 扫描间隔
    •      默认10秒,由broker配置参数cleanResourceInterval决定
  •  空间阈值
    •      物理文件不能无限制的一直存储在磁盘,当磁盘空间达到阈值时,不再接受消息,broker打印出日志,消息发送失败,阈值为固定值85%
  •  清理时机
    •      默认每天凌晨4点,由broker配置参数deleteWhen决定;或者磁盘空间达到阈值
  •  文件保留时长
    •      默认72小时,由broker配置参数fileReservedTime决定
读写性能
  •  文件内存映射方式操作文件,避免read/write系统调用和实时文件读写,性能非常高
  • 永远一个文件在写,其他文件在读
  •  顺序写,随机读
  •  利用linux的sendfile ???mmap+write吧机制,将消息内容直接输出到sokect管道,避免系统调用
系统特性
  •  大内存,内存越大性能越高,否则系统swap会成为性能瓶颈
  •  IO密集
  •  cpu load高,使用率低,因为cpu占用后,大部分时间在IO WAIT
  •  磁盘可靠性要求高,为了兼顾安全和性能,采用RAID10阵列
  •  磁盘读取速度要求快,要求高转速大容量磁盘

3.      消费者

与nameserver关系
  •   连接
    •      单个消费者和一台nameserver保持长连接,定时查询topic配置信息,如果该nameserver挂掉,消费者会自动连接下一个nameserver,直到有可用连接为止,并能自动重连。
  • 心跳
    • 与nameserver没有心跳
  •  轮询时间
    • 默认情况下,消费者每隔30秒从nameserver获取所有topic的最新队列情况,这意味着某个broker如果宕机,客户端最多要30秒才能感知。该时间由DefaultMQPushConsumer的pollNameServerInteval参数决定,可手动配置。
与broker关系
  •  连接
    • 单个消费者和该消费者关联的所有broker保持长连接。
  • 心跳
    • 默认情况下,消费者每隔30秒向所有broker发送心跳,该时间由DefaultMQPushConsumer的heartbeatBrokerInterval参数决定,可手动配置。broker每隔10秒钟(此时间无法更改),扫描所有还存活的连接,若某个连接2分钟内(当前时间与最后更新时间差值超过2分钟,此时间无法更改)没有发送心跳数据,则关闭连接,并向该消费者分组的所有消费者发出通知,分组内消费者重新分配队列继续消费
  •  断开
    • 时机:消费者挂掉;心跳超时导致broker主动关闭连接
    • 动作:一旦连接断开,broker会立即感知到,并向该消费者分组的所有消费者发出通知,分组内消费者重新分配队列继续消费
负载均衡

集群消费模式下,一个消费者集群多台机器共同消费一个topic的多个队列,一个队列只会被一个消费者消费。如果某个消费者挂掉,分组内其它消费者会接替挂掉的消费者继续消费。

消费机制
  •  本地队列
    •         消费者不间断的从broker拉取消息,消息拉取到本地队列,然后本地消费线程消费本地消息队列,只是一个异步过程,拉取线程不会等待本地消费线程,这种模式 实时性非常高(本地消息队列达到解耦的效果,响应时间减少)。对消费者对本地队列有一个保护,因此本地消息队列不能无限大,否则可能会占用大量内存,本地队列大小由DefaultMQPushConsumer的pullThresholdForQueue属性控制,默认1000,可手动设置。
  •  轮询间隔
    •      消息拉取线程每隔多久拉取一次?间隔时间由DefaultMQPushConsumer的pullInterval属性控制,默认为0,可手动设置。
  • 消息消费数量
    •      监听器每次接受本地队列的消息是多少条?这个参数由DefaultMQPushConsumer的consumeMessageBatchMaxSize属性控制,默认为1,可手动设置。
消费进度存储

     每隔一段时间将各个队列的消费进度存储到对应的broker上,该时间由DefaultMQPushConsumer的persistConsumerOffsetInterval属性控制,默认为5秒,可手动设置。

如果一个topic在某broker上有3个队列,一个消费者消费这3个队列,那么该消费者和这个broker有几个连接?

     一个连接,消费单位与队列相关,消费连接只跟broker相关,事实上,消费者将所有队列的消息拉取任务放到本地的队列,挨个拉取,拉取完毕后,又将拉取任务放到队尾,然后执行下一个拉取任务

4.      生产者

与nameserver关系
  • 连接
    •      单个生产者者和一台nameserver保持长连接, 定时查询topic配置信息,如果该nameserver挂掉,生产者会自动连接下一个nameserver,直到有可用连接为止,并能自动重连。
  • 轮询时间
    • 默认情况下,生产者 每隔30秒从nameserver获取所有topic的最新队列情况,这意味着某个broker如果宕机, 生产者最多要30秒才能感知,在此期间,发往该broker的消息发送失败。该时间由DefaultMQProducer的pollNameServerInteval参数决定,可手动配置。
  •   心跳
    • 与nameserver没有心跳
与broker关系
  •  连接
    • 单个生产者和该生产者关联的所有broker保持长连接。
  • 心跳
    • 默认情况下,生产者每隔30秒向所有broker发送心跳,该时间由DefaultMQProducer的heartbeatBrokerInterval参数决定,可手动配置。broker每隔10秒钟(此时间无法更改),扫描所有还存活的连接,若某个连接2分钟内(当前时间与最后更新时间差值超过2分钟,此时间无法更改)没有发送心跳数据,则关闭连接。
  • 连接断开
    • 移除broker上的生产者信息
负载均衡

     生产者时间没有关系,每个生产者向队列轮流发送消息

四、Broker集群配置方式及优缺点

1.      单个 Master

   这种方式风险较大,一旦Broker 重启或者宕机时,会导致整个服务不可用,不建议线上环境使用。

2.      多 Master 模式

   一个集群无 Slave,全是 Master,例如 2 个 Master 或者 3 个 Master

   优点:配置简单,单个Master 宕机或重启维护对应用无影响,在磁盘配置为 RAID10 时,即使机器宕机不可恢复情况下,由与 RAID10 磁盘非常可靠,消息也不会丢(异步刷盘丢失少量消息,同步刷盘一条不丢)。性能最高。

   缺点:单台机器宕机期间,这台机器上未被消费的消息在机器恢复之前不可订阅,消息实时性会受到受到影响。

   ###  先启动 NameServer,例如机器 IP 为:172.16.8.106:9876

 

nohup sh mqnamesrv &

   ###  在机器 A,启动第一个 Master

 

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-noslave/broker-a.properties &

   ###  在机器 B,启动第二个 Master

 

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-noslave/broker-b.properties &

3.      多 Master 多 Slave 模式,异步复制

   每个 Master 配置一个 Slave,有多对Master-Slave,HA 采用异步复制方式,主备有短暂消息延迟,毫秒级。

   优点:即使磁盘损坏,消息丢失的非常少,且消息实时性不会受影响,因为 Master 宕机后,消费者仍然可以从 Slave 消费,此过程对应用透明。不需要人工干预。性能同多 Master 模式几乎一样。

   缺点:Master 宕机,磁盘损坏情况,会丢失少量消息。

   ###  先启动 NameServer,例如机器 IP 为:172.16.8.106:9876

 

nohup sh mqnamesrv &

   ###  在机器 A,启动第一个 Master

 

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-async/broker-a.properties &

   ###  在机器 B,启动第二个 Master

 

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-async/broker-b.properties &

   ###  在机器 C,启动第一个 Slave

 

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-async/broker-a-s.properties &

   ###  在机器 D,启动第二个 Slave

 

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-async/broker-b-s.properties &

4.      多 Master 多 Slave 模式,同步双写

   每个 Master 配置一个 Slave,有多对Master-Slave,HA 采用同步双写方式,主备都写成功,向应用返回成功

   优点:数据与服务都无单点,Master宕机情况下,消息无延迟,服务可用性与数据可用性都非常高

   缺点:性能比异步复制模式略低,大约低 10%左右,发送单个消息的 RT 会略高。目前主宕机后,备机不能自动切换为主机,后续会支持自动切换功能。

   ###  先启动 NameServer,例如机器 IP 为:172.16.8.106:9876

 

nohup sh mqnamesrv &

   ###  在机器 A,启动第一个 Master

 

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-sync/broker-a.properties &

   ###  在机器 B,启动第二个 Master

 

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-sync/broker-b.properties &

   ###  在机器 C,启动第一个 Slave

 

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-sync/broker-a-s.properties &

   ###  在机器 D,启动第二个 Slave

 

nohup sh mqbroker -n 172.16.8.106:9876 -c$ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-sync/broker-b-s.properties &

   以上 Broker 与 Slave 配对是通过指定相同的brokerName 参数来配对,Master 的 BrokerId 必须是 0,Slave的BrokerId 必须是大与 0 的数。另外一个 Master 下面可以挂载多个 Slave,同一 Master 下的多个 Slave 通过指定不同的 BrokerId 来区分。

参数信息,仅供参考

2.      客户端的公共配置类:ClientConfig

 

参数名

默认值

说明

NamesrvAddr

 

NameServer地址列表,多个nameServer地址用分号隔开

clientIP

本机IP

客户端本机IP地址,某些机器会发生无法识别客户端IP地址情况,需要应用在代码中强制指定

instanceName

DEFAULT

客户端实例名称,客户端创建的多个Producer,Consumer实际是共用一个内部实例(这个实例包含网络连接,线程资源等)

clientCallbackExecutorThreads

4

通信层异步回调线程数

pollNameServerInteval

30000

轮训Name Server 间隔时间,单位毫秒

heartbeatBrokerInterval

30000

向Broker发送心跳间隔时间,单位毫秒

persistConsumerOffsetInterval

5000

持久化Consumer消费进度间隔时间,单位毫秒

 

3.      Producer配置

 

参数名

默认值

说明

producerGroup

DEFAULT_PRODUCER

Producer组名,多个Producer如果属于一个应用,发送同样的消息,则应该将它们归为同一组。

createTopicKey

TBW102

在发送消息时,自动创建服务器不存在的topic,需要指定key

defaultTopicQueueNums

4

在发送消息时,自动创建服务器不存在的topic,默认创建的队列数

sendMsgTimeout

10000

发送消息超时时间,单位毫秒

compressMsgBodyOverHowmuch

4096

消息Body超过多大开始压缩(Consumer收到消息会自动解压缩),单位字节

retryAnotherBrokerWhenNotStoreOK

FALSE

如果发送消息返回sendResult,但是sendStatus!=SEND_OK,是否重试发送

maxMessageSize

131072

客户端限制的消息大小,超过报错,同时服务端也会限制(默认128K)

transactionCheckListener

 

事物消息回查监听器,如果发送事务消息,必须设置

checkThreadPoolMinSize

1

Broker回查Producer事务状态时,线程池大小

checkThreadPoolMaxSize

1

Broker回查Producer事务状态时,线程池大小

checkRequestHoldMax

2000

Broker回查Producer事务状态时,Producer本地缓冲请求队列大小

 

4.      PushConsumer配置

 

 

参数名

 

默认值

 

说明

consumerGroup

DEFAULT_CONSUMER

Consumer组名,多个Consumer如果属于一个应用,订阅同样的消息,且消费逻辑一致,则应将它们归为同一组

messageModel

CLUSTERING

消息模型,支持以下两种1.集群消费2.广播消费

consumeFromWhere

CONSUME_FROM_LAST_OFFSET

Consumer启动后,默认从什么位置开始消费

allocateMessageQueueStrategy

AllocateMessageQueueAveragely

Rebalance算法实现策略

Subscription

{}

订阅关系

messageListener

 

消息监听器

offsetStore

 

消费进度存

consumeThreadMin

10

消费线程池数量

consumeThreadMax

20

消费线程池数量

consumeConcurrentlyMaxSpan

2000

单队列并行消费允许的最大跨度

pullThresholdForQueue

1000

拉消息本地队列缓存消息最大数

Pullinterval

0

拉消息间隔,由于是长轮询,所以为0,但是如果应用了流控,也可以设置大于0的值,单位毫秒

consumeMessageBatchMaxSize

1

批量消费,一次消费多少条消息

pullBatchSize

32

批量拉消息,一次最多拉多少条

 

 

5.      PullConsumer配置

 

 

参数名

 

默认值

 

说明

consumerGroup

 

Conusmer组名,多个Consumer如果属于一个应用,订阅同样的消息,且消费逻辑一致,则应该将它们归为同一组

brokerSuspendMaxTimeMillis

20000

长轮询,Consumer拉消息请求在Broker挂起最长时间,单位毫秒

consumerPullTimeoutMillis

10000

非长轮询,拉消息超时时间,单位毫秒

consumerTimeoutMillisWhenSuspend

30000

长轮询,Consumer拉消息请求咋broker挂起超过指定时间,客户端认为超时,单位毫秒

messageModel

BROADCASTING

消息模型,支持以下两种:1集群消费 2广播模式

messageQueueListener

 

监听队列变化

offsetStore

 

消费进度存储

registerTopics

 

注册的topic集合

allocateMessageQueueStrategy

 

Rebalance算法实现策略

 

 

6.      Broker配置参数

查看Broker默认配置

sh mqbroker -m

 

 

参数名

 

默认值

 

说明

consumerGroup

 

Conusmer组名,多个Consumer如果属于一个应用,订阅同样的消息,且消费逻辑一致,则应该将它们归为同一组

listenPort

10911

Broker对外服务的监听端口

namesrvAddr

Null

Name Server地址

brokerIP1

本机IP

本机IP地址,默认系统自动识别,但是某些多网卡机器会存在识别错误的情况,这种情况下可以人工配置。

brokerName

本机主机名

 

brokerClusterName

DefaultCluster

Broker所属哪个集群

brokerId

0

BrokerId,必须是大等于0的整数,0表示Master,>0表示Slave,一个Master可以挂多个Slave,Master和Slave通过BrokerName来配对

storePathCommitLog

$HOME/store/commitlog

commitLog存储路径

storePathConsumeQueue

$HOME/store/consumequeue

消费队列存储路径

storePathIndex

$HOME/store/index

消息索引存储队列

deleteWhen

4

删除时间时间点,默认凌晨4点

fileReservedTime

48

文件保留时间,默认48小时

maxTransferBytesOnMessageInMemory

262144

单次pull消息(内存)传输的最大字节数

maxTransferCountOnMessageInMemory

32

单次pull消息(内存)传输的最大条数

maxTransferBytesOnMessageInMemory

65535

单次pull消息(磁盘)传输的最大字节数

maxTransferCountOnMessageInDisk

8

单次pull消息(磁盘)传输的最大条数

messageIndexEnable

TRUE

是否开启消息索引功能

messageIndexSafe

FALSE

是否提供安全的消息索引机制,索引保证不丢

brokerRole

ASYNC_MASTER

Broker的角色

-ASYNC_MASTER异步复制Master

-SYNC_MASTER同步双写Master

-SLAVE

flushDiskType

ASYNC_FLUSH

刷盘方式

-ASYNC_FLUSH异步刷盘

-SYNC_FLUSH同步刷盘

cleanFileForciblyEnable

TRUE

磁盘满,且无过期文件情况下TRUE表示强制删除文件,优先保证服务可用

FALSE标记服务不可用,文件不删除

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