RabbitMQ集羣、鏡像部署配置
1 RABBITMQ簡介及安裝
RabbitMQ是一個開源的AMQP實現，服務器端用Erlang語言編寫，支持多種客戶端，如：Python、Ruby、.NET、Java、JMS、C、PHP、ActionScript、XMPP、STOMP等，支持AJAX。用於在分佈式系統中存儲轉發消息，在易用性、擴展性、高可用性等方面表現不俗。
AMQP，即Advanced message Queuing Protocol，高級消息隊列協議，是應用層協議的一個開放標準，爲面向消息的中間件設計。消息中間件主要用於組件之間的解耦，消息的發送者無需知道消息使用者的存在，反之亦然。
AMQP的主要特徵是面向消息、隊列、路由（包括點對點和發佈/訂閱）、可靠性、安全。
1 RABBITMQ系統架構
RabbitMQ Server： 也叫broker server，是一種傳輸服務，負責維護一條從Producer到consumer的路線，保證數據能夠按照指定的方式進行傳輸。
Producer，數據的發送方。
Consumer，數據的接收方。
Exchanges 接收消息，轉發消息到綁定的隊列。主要使用3種類型：direct， topic， fanout。
Queue RabbitMQ內部存儲消息的對象。相同屬性的queue可以重複定義，但只有第一次定義的有效。
Bindings 綁定Exchanges和Queue之間的路由。
Connection： 就是一個TCP的連接。Producer和consumer都是通過TCP連接到RabbitMQ Server的。
Channel：虛擬連接。它建立在上述的TCP連接中。數據流動都是在Channel中進行的。也就是說，一般情況是程序起始建立TCP連接，第二步就是建立這個Channel。
2 RABBITMQ安裝和啓動
Ubuntu 安裝
編輯 /etc/apt/sources.list 文件添加如下行
deb http://www.rabbitmq.com/debian/ testing main
執行更新軟件源命令
#apt-get update.
安裝rabbitmq
#apt-get install rabbitmq-server
啓動rabbitmq
# service rabbitmq-server start
Centos 安裝
從官網下載erlang和rabbitmq 的rpm包
安裝erlang
#rpm –i erlang-17.4-1.el6.x86_64.rpm
安裝rabbitmq
#rpm –i rabbitmq-server-3.5.3-1.noarch.rpm
rabbitmq的rpm安裝包不能指定安裝路徑
3 RABBITMQ配置文件
RABBITMQ配置文件位置：
- Generic UNIX- $RABBITMQ_HOME/etc/rabbitmq/
- Debian- /etc/rabbitmq/
- RPM- /etc/rabbitmq/
4 RABBITMQ頁面（web）管理
啓用web插件
#rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management #啓用
關閉web插件
# rabbitmq-plugins disable rabbitmq_management
可以用默認賬號guest,guest登陸http://主機IP:15672，如果要遠程登錄，需要先創建帳戶，可查看下一節。
5 RABBITMQ創建帳戶
如果是集羣的話，只要在一臺主機設置即可，其它會自動同步。
#rabbitmqctl add_user iom 123456 –iom爲新建的用戶，123456爲密碼
#rabbitmqctl set_user_tags iom administrator –將用戶設置爲管理員角色
#rabbitmqctl set_permissions -p / iom “.*” “.*” “.*”
–在 / 虛擬主機裏設置iom用戶配置權限，寫權限，讀權限。.*是正則表達式裏用法。rabbitmq的權限是根據不同的虛擬主機（virtual hosts）配置的，同用戶在不同的虛擬主機（virtual hosts）裏可能不一樣。
2 RABBITMQ安全特性
6 publish消息確認機制
如果採用標準的 AMQP 協議，則唯一能夠保證消息不會丟失的方式是利用事務機制 — 令 channel 處於 transactional 模式、向其 publish 消息、執行 commit 動作。在這種方式下，事務機制會帶來大量的多餘開銷，並會導致吞吐量下降 250% 。爲了補救事務帶來的問題，引入了 confirmation 機制（即 Publisher Confirm）。
confirm 機制是在channel上使用 confirm.select方法，處於 transactional 模式的 channel 不能再被設置成 confirm 模式，反之亦然。
在 channel 被設置成 confirm 模式之後，所有被 publish 的後續消息都將被 confirm（即 ack） 或者被 nack 一次。但是沒有對消息被 confirm 的快慢做任何保證，並且同一條消息不會既被 confirm 又被 nack 。
RabbitMQ 將在下面的情況中對消息進行 confirm ：
RabbitMQ發現當前消息無法被路由到指定的 queues 中；
非持久屬性的消息到達了其所應該到達的所有 queue 中（和鏡像 queue 中）；
持久消息到達了其所應該到達的所有 queue 中（和鏡像 queue 中），並被持久化到了磁盤（被 fsync）；
持久消息從其所在的所有 queue 中被 consume 了（如果必要則會被 acknowledge）。
7 consumer消息確認機制
爲了保證數據不被丟失，RabbitMQ支持消息確認機制，即acknowledgments。
如果沒啓動消息確認機制，RabbitMQ在consumer收到消息後就會把消息刪除。
啓用消息確認後，consumer在處理數據後應通過回調函數顯示發送ack， RabbitMQ收到ack後纔會刪掉數據。如果consumer一段時間內不回饋，RabbitMQ會將該消息重新分配給另外一個綁定在該隊列上的consumer。另一種情況是consumer斷開連接，但是獲取到的消息沒有回饋，則RabbitMQ同樣重新分配。
注意：如果consumer 沒調用basic.qos 方法設置prefetch_count=1，那即使該consumer有未ack的messages，RabbitMQ仍會繼續發messages給它。
8 消息持久化
消息確認機制確保了consumer退出時消息不會丟失，但如果是RabbitMQ本身因故障退出，消息還是會丟失。爲了保證在RabbitMQ出現意外情況時數據仍沒有丟失，需要將queue和message都要持久化。
queue持久化：channel.queue_declare(queue=’hello’, durable=True)
message持久化：channel.basic_publish(exchange=”,
routing_key=”task_queue”,
body=message,
properties=pika.BasicProperties(
delivery_mode = 2,) #消息持久化
)
即使有消息持久化，數據也有可能丟失，因爲rabbitmq是先將數據緩存起來，到一定條件才保存到硬盤上，這期間rabbitmq出現意外數據有可能丟失。
網上有測試表明：持久化會對RabbitMQ的性能造成比較大的影響，可能會下降10倍不止。
3 RABBITMQ集羣
1 RABBITMQ集羣基本概念
一個RABBITMQ集 羣中可以共享user，virtualhosts，queues（開啓Highly Available Queues），exchanges等。但message只會在創建的節點上傳輸。當message進入A節點的queue中後，consumer從B節點拉取時，RabbitMQ會臨時在A、B間進行消息傳輸，把A中的消息實體取出並經過B發送給consumer。所以consumer應儘量連接每一個節點，從中取消息。
RABBITMQ的集羣節點包括內存節點、磁盤節點。內存節點的元數據僅放在內存中，性能比磁盤節點會有所提升。不過，如果在投遞message時，打開了message的持久化，那麼內存節點的性能只能體現在資源管理上，比如增加或刪除隊列（queue），虛擬主機（vrtual hosts），交換機（exchange）等，發送和接受message速度同磁盤節點一樣。一個集羣至少要有一個磁盤節點。
2 RABBITMQ搭建集羣
環境：有三臺主機，主機名和IP如下，rabbitmq的執行用戶爲rabbitmq，所屬組爲rabbitmq。
主機名 IP
rabbitmq1 192.168.10.2
rabbitmq2 192.168.10.3
rabbitmq3 192.168.10.4
同步erlang.cookie
殺掉rabbitmq2和rabbitmq3的rabbitmq進程：
#ps –ef|grep rab|awk ‘{print $2}’|xargs kill -9。–用service rabbitmq-servier stop停會有遺留進程。
登陸rabbitmq1（rabbitmq1上的rabbitmq服務不能關），執行
#cd /var/lib/rabbitmq –進入erlang.cookie所在目錄，只有ls –al能看見此文件
#chmod 777 .erlang* –該文件默認爲400權限，爲方便傳輸，先修改權限，非必須操作
#scp .erlang.cookie [email protected]:/var/lib/rabbitmq –將此文件傳給另外兩條主機
#scp .erlang.cookie [email protected]:/var/lib/rabbitmq
#chmod 400 .er* –恢復文件權限
分別在rabbitmq2和rabbitmq3 上執行
#chown rabbitmq:rabbitmq .er* –修改文件所屬用戶和所屬組
#chmod 400 .er* –修改文件權限
#service rabbitmq-server start
加入集羣
查詢rabbitmq1節點名稱
#rabbitmqctl cluster_status
Cluster status of node rabbit@rabbitmq1 …
[{nodes,[{disc,[rabbit@rabbitmq1]}]},{running_nodes,[rabbit@ rabbitmq1]}]
…done.
rabbitmq2 加入rabbitmq1 節點.
# rabbitmqctl stop_app –關掉rabbitmq2服務
# rabbitmqctl join_cluster rabbit@rabbitmq1 — rabbitmq2加入rabbitmq1, rabbitmq2必須能通過rabbitmq1的主機名ping通rabbitmq1。
# rabbitmqctl start_app –啓動rabbitmq2服務
查看集羣信息
# rabbitmqctl cluster_status –此時裏面就應該能看見兩個節點。集羣名字爲rabbit@rabbitmq。
用相同的方法把rabbitmq3也加入rabbitmq1。
更改節點屬性
#rabbitmqctl stop_app –停止rabbitmq服務
#rabbitmqctl change_cluster_node_type disc/ram –更改節點爲磁盤或內存節點
#rabbitmqctl start_app –開啓rabbitmq服務
查看集羣狀態
#rabbitmqctl cluster_status
[{nodes,[{disc,[rabbit@rabbitmq1,rabbit@rabbitmq2,rabbit@rabbitmq3]}]}, {running_nodes,[rabbit@rabbitmq1,rabbit@rabbitmq2, rabbit@rabbitmq3]}]…done.
–第一行是集羣中的節點成員，disc表示這些都是磁盤節點。
–第二行是正在運行的節點成員
3 RABBITMQ退出集羣
假設要把rabbitmq2退出集羣
在rabbitmq2上執行
#rabbitmqctl stop_app
#rabbitmqctl reset
#rabbitmqctl start_app
在集羣主節點上執行
# rabbitmqctl forget_cluster_node rabbit@rabbitmq2
4 RABBITMQ集羣重啓
集羣重啓時，最後一個掛掉的節點應該第一個重啓，如果因特殊原因（比如同時斷電），而不知道哪個節點最後一個掛掉。可用以下方法重啓：
先在一個節點上執行
#rabbitmqctl force_boot
#service rabbitmq-server start
在其他節點上執行
#service rabbitmq-server start
查看cluster狀態是否正常（要在所有節點上查詢）。
#rabbitmqctl cluster_status
如果有節點沒加入集羣，可以先退出集羣，然後再重新加入集羣。
上述方法不適合內存節點重啓，內存節點重啓的時候是會去磁盤節點同步數據，如果磁盤節點沒起來，內存節點一直失敗。
5 注意事項
- cookie在所有節點上必須完全一樣，同步時一定要注意。
- erlang是通過主機名來連接服務，必須保證各個主機名之間可以ping通。可以通過編輯/etc/hosts來手工添加主機名和IP對應關係。如果主機名ping不通，rabbitmq服務啓動會失敗。
- 如果queue是非持久化queue，則如果創建queue的那個節點失敗，發送方和接收方可以創建同樣的queue繼續運作。但如果是持久化queue，則只能等創建queue的那個節點恢復後才能繼續服務。
- 在集羣元數據有變動的時候需要有disk node在線，但是在節點加入或退出的時候所有的disk node必須全部在線。如果沒有正確退出disk node，集羣會認爲這個節點當掉了，在這個節點恢復之前不要加入其它節點。.
4 RABBITMQ HA
1 鏡像隊列概念
鏡像隊列可以同步queue和message，當主queue掛掉，從queue中會有一個變爲主queue來接替工作。
鏡像隊列是基於普通的集羣模式的,所以你還是得先配置普通集羣,然後才能設置鏡像隊列。
鏡像隊列設置後，會分一個主節點和多個從節點，如果主節點宕機，從節點會有一個選爲主節點，原先的主節點起來後會變爲從節點。
queue和message雖然會存在所有鏡像隊列中，但客戶端讀取時不論物理面連接的主節點還是從節點，都是從主節點讀取數據，然後主節點再將queue和message的狀態同步給從節點，因此多個客戶端連接不同的鏡像隊列不會產生同一message被多次接受的情況。
2 配置鏡像隊列
沿用3.2的環境，現在我們把名爲“hello”的隊列設置爲同步給所有節點
#rabbitmqctl set_policy ha-all “hello” ‘{“ha-mode”:”all”}’
ha-all 是同步模式，指同步給所有節點，還有另外兩種模式ha-exactly表示在指定個數的節點上進行鏡像，節點的個數由ha-params指定，ha-nodes表示在指定的節點上進行鏡像，節點名稱通過ha-params指定；
hello 是同步的隊列名，可以用正則表達式匹配；
{“ha-mode”:”all”} 表示同步給所有，同步模式的不同，此參數也不同。
執行上面命令後，可以在web管理界面查看queue 頁面，裏面hello隊列的node節點後會出現+2標籤，表示有2個從節點，而主節點則是當前顯示的node（xf7021是測試用的名字，按4-2應該爲rabbitmq（1-3））。
5 keepalived和執行腳本
1 A-keepalived配置
紅字爲手工加的備註，原文件裏沒有。
vi /etc/keepalived/keepalived.cnf文件
global_defs {
router_id LVS_MASTER }
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface eth0
virtual_router_id 51
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.10.251/24 #rabbitmq
}
}
virtual_server 192.168.10.251 5672 {
delay_loop 6
lb_algo rr
lb_kind DR
protocol TCP
real_server 192.168.10.3 5672 {
weight 3
TCP_CHECK {
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
connect_port 5672
}
}
real_server 192.168.10.4 5672 {
weight 3
TCP_CHECK {
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
connect_port 5672
}
}
}
2 rabbitmq 服務器上執行的腳本
lvs_rabbitmq.sh腳本內容：
#!/bin/bash
VIP=192.168.10.251
case “$1” in
start)
ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP
/sbin/route add -host $VIP dev lo:0
echo “1” >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo “2” >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo “1” >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo “2” >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
sysctl -p >/dev/null 2>&1
echo “lvs_vip server start ok!”;;
stop)
ifconfig lo:0 down
/sbin/route del $VIP >/dev/null 2>&1
echo “0” >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo “0” >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo “0” >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo “0” >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
echo “lvs_vip server stoped.”;;
*)
echo “arg start|stop.”
exit 1
esac
exit 0
6 RABBITMQ監控
RabbitMQ監控項目很多，可通過web管理界面監控。
OVERVIEW頁面下有4個標籤。主要關注totals和nodes兩個。
1 totals
ready爲待處理消息量，total爲總消息量。
publish爲每秒發送消息量，deliver爲每秒接受消息量。
下面5個灰色長方塊分別代表對應的模塊連接數。
2 nodes
name爲節點名稱，後面5個藍色方塊分別代表文件打開數，socket連接數，erlang processes（暫時未知），內存佔用兩，磁盤空餘量；info裏顯示節點屬性，將鼠標放在內容上會顯示對應的統計內容。
7 系統測試
3 測試環境
主機名 IP
VIP： 192.168.10.251
client 192.168.10.2 –本測試發送（producer）和接收（consumer）在同一臺機器
rabbitmq1 192.168.10.3
rabbitmq2 192.168.10.4
4 準備工作
負載機啓動keepalived
# service keepalived start
rabbitmq1和rabbitmq2執行5-2的腳本
#./lvs_rabbitmq.sh start
按第3和第4章的方法組建集羣，配置鏡像隊列，節點類型最好都設置爲磁盤節點。
按第1-5創建用戶。
5 客戶機測試腳本
測試用RabbitMQ的python語言客戶端，注意python是靠縮進量來區分語句塊。紅色部分爲註釋，源碼上沒有。
發送源碼：
#vi send.py
#!/usr/bin/env python
import pika
import time
credentials=pika.PlainCredentials(‘iom’,’123456′) –配置連接的用戶名和密碼
parameters=pika.ConnectionParameters(‘192.168.10.251′,5672,’/’,credentials)
connection=pika.BlockingConnection(parameters)
channel=connection.channel()
channel.queue_declare(queue=’hello’)
count=0
while count<9999:
message=’Hello World’+str(count)
count=count+1
channel.basic_publish(exchange=”,routing_key=’hello’,body=message)
print “Sent %s” %(message)
time.sleep(1)
connection.close()
接收源碼
#vi receive.py
#!/usr/bin/env python
import pika
connection=pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host=’xf7027′))
channel=connection.channel()
channel.queue_declare(queue=’hello’)
print ‘[*] Waiting for message.To exit press CTRL+C’
def callback(ch,method,properties,body):
print “[x] Received %r” %(body,)
channel.basic_consume(callback,queue=’hello’,no_ack=True)
channel.start_consuming()
6 測試過程
測試keepalived分配
在客戶機上執行
#python send.py
在負載機上執行
#watch ipvsadm –Ln
可以看到rabbitmq1或rabbitmq2的activeconn列數值爲1。
客戶機重新執行發送程序
#python send.py
在負載機上可以看到另一個rabbitmq服務的activeconn 列數值也變爲1。
測試容災性：
在客戶機上分別執行發送和接受程序。
#python send.py
#python receive.py
然後關掉一個rabbitmq節點，如果關掉的正好是客戶機連的那個節點的話，客戶機發送和接收程序會報錯退出（程序本身如果有錯誤重發機制則不受任何影響）。如果關掉的是另外的節點，程序不受任何影響。