RabbitMQ 第八課 RabbitMQ集群架構模式


一 主備模式 Warren(兔子窩)

實現RabbitMQ的多個節點中實現高可用集群,一般在並發和數據量不高的情況下,這種模型非常的好用且簡單。主備模式也稱之為Warren(兔子窩)模式

特點:主節點提供讀寫,備用節點不提供任何讀寫的,只用來實現當主節點宕機的情況下能頂上去。(主從模式:主節點提供讀寫,從節點只讀。)

  

 

 

HaProxy配置

listen rabbitmq_cluster
bind 0.0.0.0:5672 # 配置TCP模式
mode tcp #簡單的輪詢
balance roundrobin # 主節點
server bhz76 192.168.11.76:5672 check inter 5000 rise 2 fall 2
server bhz76 192.168.11.77:5672 backup check inter 5000 rise 2 fall 2 # 備用節點
備注:rabbitmq集群節點配置 #inter每隔5秒對mq集群做健康檢查,2次正確證明服務器可用,2次失敗證明服務器不可用,並且配置主備機制

 

二 遠程模式(Shovel)

(這種方式比較早了,已經有更好的替代方式了) 

遠程模式是可以實現雙活的一種模式,簡稱Shovel模式,所謂Shovel就是我們可以把消息進行不同數據中心的復制工作,我們可以跨地域的讓兩個mq集群互聯

遠距離通信和復制,所謂Shovel就是 我們可以把消息進行不同數據中心的復制工作,我們可以跨地域的讓兩個mq集群互聯。

 

Shovel架構模型:

 

Shovel集群的拓撲圖

 

 

Shovel集群的配置,首先啟動Rabbitmq插件,命令如下:

rabbitmq-plugins enable amqp_client
rabbitmq-plugins enable amqp_shovel
創建rabbitmq.config文件:touch /etc/rabbitmq/rabbitmq.config
添加配置見rabbitmq.config
租后我們需要原服務器和目的地服務器都使用相同的配置文件(rabbitmq.config)

 

 

三、鏡像模式(實際用)

集群模式非常經典的就是Mirror鏡像模式,保證100%數據不丟失,在實際工作中也是用的最多的。並且實現集群非常的簡單,一般互聯網大廠都會構建這種鏡像集群模式。

Mirror鏡像隊列:目的是為了保證rabbitmq數據的高可靠性解決方案,主要就是實現數據的同步,一般來講是2-3個節點實現數據同步(對於100%數據可靠性解決方案一般是3節點),集群架構如下:

 

 

四、多活模式

  這種模式也是實現異地數據復制的主流模式,因為Shovel模式配置比較復雜,所以一般來說實現異地集群都是使用這種雙活或者多活模式來去實現的。這種模型需要依賴Rabbitmq的federation插件,可以實現持續的可靠的AMQP數據通信,多活模式在實際配置與應用非常簡單。

  RabbitMQ部署架構采用雙中心模式(多中心),那么在兩套(或多套)數據中心各部署一套RabbitMQ集群,各個中心的RabbitMQ服務除了需要為業務提供正常的消息服務外,中心之間還需要實現部分隊列消息共享。可以避免一個集群掛掉,整個系統就掛掉了。多活集群架構如下:

 

 

Federation插件

  是一個不需要構建Cluster,而在Brokers之間傳輸消息的高性能插件,Federation插件可以在Brokers或者Couster之間傳輸消息,連接的雙方可以使用不同的users和Virtual hosts,雙方也可以使用版本不同的RabbitMQ和Erlang。Federation插件使用AMQP協議通訊,可以接受不連續的傳輸。

   Federation Exchanges,可以看出DownStream從Upstream主動拉取消息,但並不是拉取所有消息,必須在Downstream上已經明確定義Bings關系的Exchange,也就是有實際的物理Queue來接收消息,才會從Upstream拉取消息到Downstream。使用AMQP協議實施代理間通信,Downstream會將綁定消息組合在一起,綁定/解除綁定命令將發送到Upstream交換機。因此,Federation Exchange 只接收具有訂閱的消息,本處貼出官方圖來說明:

 

 

 

 

 

基礎知識

1.1 集群總體概述

Rabbitmq Broker集群是多個erlang節點的邏輯組,每個節點運行Rabbitmq應用,他們之間共享用戶、虛擬主機、隊列、exchange、綁定和運行時參數。

1.2 集群復制信息

除了message queue(存在一個節點,從其他節點都可見、訪問該隊列,要實現queue的復制就需要做queue的HA)之外,任何一個Rabbitmq broker上的所有操作的data和state都會在所有的節點之間進行復制。

1.3 集群運行前提

1、集群所有節點必須運行相同的erlang及Rabbitmq版本。

2hostname解析,節點之間通過域名相互通信,本文為3個node的集群,采用配置hosts的形式。

1.4 集群互通方式

1、集群所有節點必須運行相同的erlang及Rabbitmq版本hostname解析,節點之間通過域名相互通信,本文為3個node的集群,采用配置hosts的形式。

1.5 端口及其用途

15672 客戶端連接端口。

215672 web管控台端口。

3、25672 集群通信端口。

1.6 集群配置方式

通過rabbitmqctl手工配置的方式。

1.7 集群故障處理

1rabbitmq broker集群允許個體節點宕機。

2、對應集群的的網絡分區問題(network partitions)集群推薦用於LAN環境,不適用WAN環境;要通過WAN連接broker,Shovel or Federation插件是最佳解決方案(Shovel or Federation不同於集群:注Shovel為中心服務遠程異步復制機制,稍后會有介紹)。

1.8 節點運行模式

為保證數據持久性,目前所有node節點跑在disk模式,如果今后壓力大,需要提高性能,考慮采用ram模式。

1.9 集群認證方式

通過Erlang Cookie,相當於共享秘鑰的概念,長度任意,只要所有節點都一致即可。rabbitmq server在啟動的時候,erlang VM會自動創建一個隨機的cookie文件。cookie文件的位置: /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie 或者/root/.erlang.cookie。我們的為保證cookie的完全一致,采用從一個節點copy的方式,實現各個節點的cookie文件一致。

集群搭建

1.1 集群節點安裝

1、安裝依賴包

PS:安裝rabbitmq所需要的依賴包

yum install build-essential openssl openssl-devel unixODBC unixODBC-devel make gcc gcc-c++ kernel-devel m4 ncurses-devel tk tc xz

 

2、下載安裝包 

wget www.rabbitmq.com/releases/erlang/erlang-18.3-1.el7.centos.x86_64.rpm
wget http://repo.iotti.biz/CentOS/7/x86_64/socat-1.7.3.2-5.el7.lux.x86_64.rpm
wget www.rabbitmq.com/releases/rabbitmq-server/v3.6.5/rabbitmq-server-3.6.5-1.noarch.rpm

 

3、安裝服務命令 

rpm -ivh erlang-18.3-1.el7.centos.x86_64.rpm
rpm -ivh socat-1.7.3.2-5.el7.lux.x86_64.rpm
rpm -ivh rabbitmq-server-3.6.5-1.noarch.rpm

 

4、修改集群用戶與連接心跳檢測 

注意修改vim /usr/lib/rabbitmq/lib/rabbitmq_server-3.6.5/ebin/rabbit.app文件
修改:loopback_users 中的 <<"guest">>,只保留guest
修改:heartbeat 為1

5、安裝管理插件 

//首先啟動服務
/etc/init.d/rabbitmq-server start stop status restart
//查看服務有沒有啟動: lsof -i:5672
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
//可查看管理端口有沒有啟動: lsof -i:15672 或者 netstat -tnlp|grep 15672

6、服務指令 

/etc/init.d/rabbitmq-server start stop status restart
驗證單個節點是否安裝成功:http://192.168.11.71:15672/
Ps:以上操作三個節點(71、72、73)同時進行操作

PS:選擇767778任意一個節點為Master(這里選擇76Master),也就是說我們需要把76Cookie文件同步到77、78節點上去,進入/var/lib/rabbitmq目錄下,把/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie文件的權限修改為777,原來是400;然后把.erlang.cookie文件copy到各個節點下;最后把所有cookie文件權限還原為400即可。

1.2 文件同步步驟

/etc/init.d/rabbitmq-server stop 
//進入目錄修改權限;遠程copy77、78節點,比如:
scp /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie 到192.168.11.77和192.168.11.78中

1.3 組成集群步驟 

1、停止MQ服務

PS:我們首先停止3個節點的服務

rabbitmqctl stop
2、組成集群操作

PS:接下來我們就可以使用集群命令,配置76、77、78為集群模式,3個節點(76、77、78)執行啟動命令,后續啟動集群使用此命令即可。2、組成集群操作

rabbitmq-server -detached

3slave加入集群操作(重新加入集群也是如此,以最開始的主節點為加入節點)

//注意做這個步驟的時候:需要配置/etc/hosts 必須相互能夠尋址到
bhz77:rabbitmqctl stop_app
bhz77:rabbitmqctl join_cluster --ram rabbit@bhz76
bhz77:rabbitmqctl start_app
bhz78:rabbitmqctl stop_app
bhz78:rabbitmqctl join_cluster rabbit@bhz76
bhz78:rabbitmqctl start_app
//在另外其他節點上操作要移除的集群節點
rabbitmqctl forget_cluster_node rabbit@bhz24

4、修改集群名稱

PS:修改集群名稱(默認為第一個node名稱):

rabbitmqctl set_cluster_name rabbitmq_cluster1

5、查看集群狀態 

PS:最后在集群的任意一個節點執行命令:查看集群狀態

rabbitmqctl cluster_status

PS: 訪問任意一個管控台節點:http://192.168.11.71:15672 如圖所示6、管控台界面

1.4 配置鏡像隊列

PS:設置鏡像隊列策略(在任意一個節點上執行)

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

PS:將所有隊列設置為鏡像隊列,即隊列會被復制到各個節點,各個節點狀態一致,RabbitMQ高可用集群就已經搭建好了,我們可以重啟服務,查看其隊列是否在從節點同步。

1.5 安裝Ha-Proxy 

1Haproxy簡介

HAProxy是一款提供高可用性、負載均衡以及基於TCP和HTTP應用的代理軟件,HAProxy是完全免費的、借助HAProxy可以快速並且可靠的提供基於TCP和HTTP應用的代理解決方案。

HAProxy適用於那些負載較大的web站點,這些站點通常又需要會話保持或七層處理。

HAProxy可以支持數以萬計的並發連接,並且HAProxy的運行模式使得它可以很簡單安全的整合進架構中,同時可以保護web服務器不被暴露到網絡上。

2Haproxy安裝

PS:79、80節點同時安裝Haproxy,下面步驟統一

//下載依賴包
yum install gcc vim wget
//下載haproxy
wget http://www.haproxy.org/download/1.6/src/haproxy-1.6.5.tar.gz
//解壓
tar -zxvf haproxy-1.6.5.tar.gz -C /usr/local
//進入目錄、進行編譯、安裝
cd /usr/local/haproxy-1.6.5
make TARGET=linux31 PREFIX=/usr/local/haproxy
make install PREFIX=/usr/local/haproxy
mkdir /etc/haproxy
//賦權
groupadd -r -g 149 haproxy
useradd -g haproxy -r -s /sbin/nologin -u 149 haproxy
//創建haproxy配置文件
touch /etc/haproxy/haproxy.cfg

3Haproxy配置文件haproxy.cfg詳解

vim /etc/haproxy/haproxy.cfg 

#logging options
global
log 127.0.0.1 local0 info
maxconn 5120
chroot /usr/local/haproxy
uid 99
gid 99
daemon
quiet
nbproc 20
pidfile /var/run/haproxy.pid

defaults
log global
#使用4層代理模式,”mode http”為7層代理模式
mode tcp
#if you set mode to tcp,then you nust change tcplog into httplog
option tcplog
option dontlognull
retries 3
option redispatch
maxconn 2000
contimeout 5s
     ##客戶端空閑超時時間為 60秒 則HA 發起重連機制
     clitimeout 60s
     ##服務器端鏈接超時時間為 15秒 則HA 發起重連機制
     srvtimeout 15s
#front-end IP for consumers and producters
listen rabbitmq_cluster
bind 0.0.0.0:5672
#配置TCP模式
mode tcp
#balance url_param userid
#balance url_param session_id check_post 64
#balance hdr(User-Agent)
#balance hdr(host)
#balance hdr(Host) use_domain_only
#balance rdp-cookie
#balance leastconn
#balance source //ip
#簡單的輪詢
balance roundrobin
#rabbitmq集群節點配置 #inter 每隔五秒對mq集群做健康檢查, 2次正確證明服務器可用,2次失敗證明服務器不可用,並且配置主備機制
        server bhz76 192.168.11.76:5672 check inter 5000 rise 2 fall 2
        server bhz77 192.168.11.77:5672 check inter 5000 rise 2 fall 2
        server bhz78 192.168.11.78:5672 check inter 5000 rise 2 fall 2

#配置haproxy web監控,查看統計信息
listen stats
bind 192.168.11.79:8100
mode http
option httplog
stats enable
#設置haproxy監控地址為http://localhost:8100/rabbitmq-stats
stats uri /rabbitmq-stats
stats refresh 5s

4、啟動haproxy

/usr/local/haproxy/sbin/haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg
//查看haproxy進程狀態
ps -ef | grep haproxy

5、訪問haproxy 

PS:訪問如下地址可以對rmq節點進行監控:http://192.168.1.27:8100/rabbitmq-stats

6、關閉haproxy

killall haproxy
ps -ef | grep haproxy

1.6 安裝KeepAlived 

1、Keepalived簡介

Keepalived,它是一個高性能的服務器高可用或熱備解決方案,Keepalived主要來防止服務器單點故障的發生問題,可以通過其與NginxHaproxy等反向代理的負載均衡服務器配合實現web服務端的高可用。Keepalived以VRRP協議為實現基礎,用VRRP協議來實現高可用性(HA).VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)協議是用於實現路由器冗余的協議,VRRP協議將兩台或多台路由器設備虛擬成一個設備,對外提供虛擬路由器IP(一個或多個)。

2、Keepalived安裝

PS:下載地址:http://www.keepalived.org/download.html

//安裝所需軟件包
yum install -y openssl openssl-devel
//下載
wget http://www.keepalived.org/software/keepalived-1.2.18.tar.gz
//解壓、編譯、安裝
tar -zxvf keepalived-1.2.18.tar.gz -C /usr/local/
cd keepalived-1.2.18/ && ./configure --prefix=/usr/local/keepalived
make && make install
//將keepalived安裝成Linux系統服務,因為沒有使用keepalived的默認安裝路徑(默認路徑:/usr/local),安裝完成之后,需要做一些修改工作
//首先創建文件夾,將keepalived配置文件進行復制:
mkdir /etc/keepalived
cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/
//然后復制keepalived腳本文件:
cp /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/init.d/
cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/
ln -s /usr/local/sbin/keepalived /usr/sbin/
ln -s /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /sbin/
//可以設置開機啟動:chkconfig keepalived on,到此我們安裝完畢!
chkconfig keepalived on

3Keepalived配置

PS:修改keepalived.conf配置文件  

vim /etc/keepalived/keepalived.conf 

PS: 79節點(Master)配置如下

! Configuration File for keepalived
global_defs {
   router_id bhz79  ##標識節點的字符串,通常為hostname
}
vrrp_script chk_haproxy {
    script "/etc/keepalived/haproxy_check.sh"  ##執行腳本位置
    interval 2  ##檢測時間間隔
    weight -20  ##如果條件成立則權重減20
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER  ## 主節點為MASTER,備份節點為BACKUP
    interface eth0 ## 綁定虛擬IP的網絡接口(網卡),與本機IP地址所在的網絡接口相同(我這里是eth0)
    virtual_router_id 79  ## 虛擬路由ID號(主備節點一定要相同)
    mcast_src_ip 192.168.11.79 ## 本機ip地址
    priority 100  ##優先級配置(0-254的值)
    nopreempt
    advert_int 1  ## 組播信息發送間隔,倆個節點必須配置一致,默認1s
authentication {  ## 認證匹配
        auth_type PASS
        auth_pass bhz
    }
    track_script {
        chk_haproxy
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.11.70  ## 虛擬ip,可以指定多個
    }
}

PS: 80節點(backup)配置如下

! Configuration File for keepalived
global_defs {
   router_id bhz80  ##標識節點的字符串,通常為hostname
}
vrrp_script chk_haproxy {
    script "/etc/keepalived/haproxy_check.sh"  ##執行腳本位置
    interval 2  ##檢測時間間隔
    weight -20  ##如果條件成立則權重減20
}
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP  ## 主節點為MASTER,備份節點為BACKUP
    interface eno16777736 ## 綁定虛擬IP的網絡接口(網卡),與本機IP地址所在的網絡接口相同(我這里是eno16777736)
    virtual_router_id 79  ## 虛擬路由ID號(主備節點一定要相同)
    mcast_src_ip 192.168.11.80  ## 本機ip地址
    priority 90  ##優先級配置(0-254的值)
    nopreempt
    advert_int 1  ## 組播信息發送間隔,倆個節點必須配置一致,默認1s
authentication {  ## 認證匹配
        auth_type PASS
        auth_pass bhz
    }
    track_script {
        chk_haproxy
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.70  ## 虛擬ip,可以指定多個
    }
}

4、執行腳本編寫

PS:添加文件位置為/etc/keepalived/haproxy_check.sh(7980兩個節點文件內容一致即可)

#!/bin/bash
COUNT=`ps -C haproxy --no-header |wc -l`
if [ $COUNT -eq 0 ];then
    /usr/local/haproxy/sbin/haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg
    sleep 2
    if [ `ps -C haproxy --no-header |wc -l` -eq 0 ];then
        killall keepalived
    fi
fi

5、執行腳本賦權 

PS:haproxy_check.sh腳本授權,賦予可執行權限.

chmod +x /etc/keepalived/haproxy_check.sh

6、啟動keepalived 

PS:當我們啟動倆個haproxy節點以后,我們可以啟動keepalived服務程序:

//啟動兩台機器的keepalived
service keepalived start | stop | status | restart
//查看狀態
ps -ef | grep haproxy
ps -ef | grep keepalived

7、高可用測試 

PS:vip在27節點上 

PS:27節點宕機測試:停掉27的keepalived服務即可。

PS:查看28節點狀態:我們發現VIP漂移到了28節點上,那么28節點的haproxy可以繼續對外提供服務!

1.7 集群配置文件

創建如下配置文件位於:/etc/rabbitmq目錄下(這個目錄需要自己創建)

環境變量配置文件:rabbitmq-env.conf

配置信息配置文件:rabbitmq.config(可以不創建和配置,修改)

rabbitmq-env.conf配置文件:

---------------------------------------關鍵參數配置-------------------------------------------

RABBITMQ_NODE_IP_ADDRESS=本機IP地址
RABBITMQ_NODE_PORT=5672
RABBITMQ_LOG_BASE=/var/lib/rabbitmq/log
RABBITMQ_MNESIA_BASE=/var/lib/rabbitmq/mnesia
# 配置參考參數如下:
RABBITMQ_NODENAME=FZTEC-240088 節點名稱
RABBITMQ_NODE_IP_ADDRESS=127.0.0.1 監聽IP
RABBITMQ_NODE_PORT=5672 監聽端口
RABBITMQ_LOG_BASE=/data/rabbitmq/log 日志目錄
RABBITMQ_PLUGINS_DIR=/data/rabbitmq/plugins 插件目錄
RABBITMQ_MNESIA_BASE=/data/rabbitmq/mnesia 后端存儲目錄

 

更詳細的配置參見: http://www.rabbitmq.com/configure.html#configuration-file

 

配置文件信息修改:

/usr/lib/rabbitmq/lib/rabbitmq_server-3.6.4/ebin/rabbit.app和rabbitmq.config配置文件配置任意一個即可,我們進行配置如下:

vim /usr/lib/rabbitmq/lib/rabbitmq_server-3.6.4/ebin/rabbit.app

 

# -------------------------------------關鍵參數配置----------------------------------------
tcp_listerners 設置rabbimq的監聽端口,默認為[5672]。
disk_free_limit 磁盤低水位線,若磁盤容量低於指定值則停止接收數據,默認值為{mem_relative, 1.0},即與內存相關聯1:1,也可定制為多少byte.
vm_memory_high_watermark,設置內存低水位線,若低於該水位線,則開啟流控機制,默認值是0.4,即內存總量的40%。
hipe_compile 將部分rabbimq代碼用High Performance Erlang compiler編譯,可提升性能,該參數是實驗性,若出現erlang vm segfaults,應關掉。
force_fine_statistics, 該參數屬於rabbimq_management,若為true則進行精細化的統計,但會影響性能
#------------------------------------------------------------------------------------------

 

更詳細的配置參見:http://www.rabbitmq.com/configure.html


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