RabbitMQ镜像集群 深入浅析RabbitMQ镜像集群原理
九宫格输入法 人气:2集群架构
RabbitMQ 集群是一个或多个节点的逻辑分组，集群中的每个节点都是对等的
每个节点共享所有的用户，虚拟主机，队列，交换器，绑定关系，运行时参数和其他分布式状态等信息。
一个高可用，负载均衡的 RabbitMQ 集群架构应类似下图：
这里对上面的集群架构做一下解释说明：
1）首先一个基本的 RabbitMQ 集群不是高可用的
虽然集群共享队列，但在默认情况下，消息只会被路由到某一个节点的符合条件的队列上，并不会同步到其他节点的相同队列上。
假设消息路由到 node1 的 my-queue 队列上，但是 node1 突然宕机了，那么消息就会丢失
想要解决这个问题，需要开启队列镜像，将集群中的队列彼此之间进行镜像，此时消息就会被拷贝到处于同一个镜像分组中的所有队列上。
2）其次 RabbitMQ 集群本身并没有提供负载均衡的功能
也就是说对于一个三节点的集群，每个节点的负载可能都是不相同的，想要解决这个问题可以通过硬件负载均衡或者软件负载均衡的方式
这里我们选择使用 HAProxy 来进行负载均衡，当然也可以使用其他负载均衡中间件，如LVS等。
HAProxy 同时支持四层和七层负载均衡，并基于单一进程的事件驱动模型，因此它可以支持非常高的井发连接数。
3）接着假设我们只采用一台 HAProxy ，那么它就存在明显的单点故障的问题
所以至少需要两台 HAProxy ，同时这两台 HAProxy 之间需要能够自动进行故障转移，通常的解决方案就是 KeepAlived 。
KeepAlived 采用 VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由冗余协议) 来解决单点失效的问题
它通常由一组一备两个节点组成，同一时间内只有主节点会提供对外服务，并同时提供一个虚拟的 IP 地址 (Virtual Internet Protocol Address ，简称 VIP) 。
如果主节点故障，那么备份节点会自动接管 VIP 并成为新的主节点 ，直到原有的主节点恢复。
4）最后，任何想要连接到 RabbitMQ 集群的客户端只需要连接到虚拟 IP，而不必关心集群是何种架构。
搭建集群准备：
1、准备3个虚拟机
vi /etc/hostname #修改虚拟机名称 node1 node2 node3
| 虚拟机（机器）名称 | node1 | node2 | node3 |
|---|---|---|---|
| ip | 192.168.0.101 | 192.168.0.102 | 192.168.0.103 |
| 安装 | Erlang+RabbitMQ | Erlang+RabbitMQ | Erlang+RabbitMQ |
2、设置node1、node2、node3的hosts
vi /etc/hosts #修改虚拟机hosts node1 node2 node3
文件内容：
192.168.0.101 node1 192.168.0.102 node2 192.168.0.103 node3
安装Erlang：
由于RabbitMQ是基于Erlang（面向高并发的语言）语言开发，所以在安装RabbitMQ之前，需要先安装Erlang。
1.选择Erlang和RabbitMQ版本，这里选择RabbitMQ3.9.x、Erlang24.0，查看对应版本
3.更新基本系统，安装任何软件包之前，建议使用以下命令更新软件包和存储库
yum -y update
4、安装 tar
yum install -y tar
5、首先要先安装GCC、 GCC-C++、 Openssl等依赖模块：
yum -y install make gcc gcc-c++ kernel-devel m4 ncurses-devel openssl-devel
6、再安装ncurses模块
yum -y install ncurses-devel yum install ncurses-devel
7、将安装包拷贝到linux下：
8、解压ErLang安装包
[root@node1 /]# cd /usr/local/ #先切换到安装包目录 [root@nodel local]# ls #查看文件 bin etc games include lib lib64 libexec otp_src_24.0 otp_src_24.0.tar.gz sbin share src [root@nodel local]# tar -xvf otp_src_24.0.tar.gz #解压文件
9、创建安装的目录/usr/local/erlang
[root@node1 local]# mkdir erlang [root@node1 local]# ls bin erlang etc games include lib lib64 libexec otp_src_24.0 otp_src_24.0.tar.gz sbin share src [root@node1 local]#
10、切换到解压后的目录
[root@node1 local]# cd otp_src_24.0 [root@node1 otp_src_24.0]# ls AUTHORS bootstrap configure.src erl-build-tool-vars.sh HOWTO LICENSE.txt Makefile.in otp_patch_apply otp_versions.table prebuilt.files system xcomp bin configure CONTRIBUTING.md erts lib make otp_build OTP_VERSION plt README.md TAR.include [root@node1 otp_src_24.0]#
11、配置安装路径
./configure --prefix=/usr/local/erlang --with-ssl --enable-threads --enable-smp-support --enable-kernel-poll --enable-hipe --without-javac
erlang的编译需要用到java环境，如果不装，会报错如下，但不影响后续操作
12、进行编译安装
make && make install
13、查看安装
[root@node1 local]# cd erlang/ [root@node1 erlang]# ll total 4 drwxr-xr-x. 2 root root 4096 Aug 7 23:30 bin drwxr-xr-x. 3 root root 19 Aug 7 23:30 lib [root@node1 erlang]#
14、配置环境变量
vi /etc/profile
加入一下配置：
######### erlang ############# PATH=$PATH:/usr/local/erlang/bin ########################################
15、使配置生效：
source /etc/profile
16、直接输入 erl 、得到如下图得安装成功，输入 halt(). 退出
安装RabbitMQ：
1、Github下载
2、将安装包拷贝到linux下：
3、解压到 /usr/local/ 目录下
[root@node1 local]# tar -xvf rabbitmq-server-generic-unix-3.9.3.tar.xz ****** [root@node1 local]# ls bin etc include lib64 otp_src_24.0 rabbitmq_server-3.9.3 sbin src erlang games lib libexec otp_src_24.0.tar.gz rabbitmq-server-generic-unix-3.9.3.tar.xz share
4、添加环境变量
vi /etc/profile
加入一下配置：
######### RabbitMQ ############# PATH=$PATH:/usr/local/rabbitmq_server-3.9.3/sbin ########################################
5、使配置生效：
source /etc/profile
6、切换到解压后的目录
[root@node1 local]# cd rabbitmq_server-3.9.3/ [root@node1 rabbitmq_server-3.9.3]# ls escript LICENSE-APACHE2-excanvas LICENSE-erlcloud LICENSE-MIT-Erlware-Commons LICENSE-MIT-Sammy LICENSE-rabbitmq_aws etc LICENSE-APACHE2-ExplorerCanvas LICENSE-httpc_aws LICENSE-MIT-Flot LICENSE-MIT-Sammy060 plugins INSTALL LICENSE-APL2-Stomp-Websocket LICENSE-ISC-cowboy LICENSE-MIT-jQuery LICENSE-MPL sbin LICENSE LICENSE-BSD-base64js LICENSE-MIT-EJS LICENSE-MIT-jQuery164 LICENSE-MPL2 share LICENSE-APACHE2 LICENSE-BSD-recon LICENSE-MIT-EJS10 LICENSE-MIT-Mochi LICENSE-MPL-RabbitMQ [root@node1 rabbitmq_server-3.9.3]# cd sbin/ [root@node1 sbin]# ls rabbitmqctl rabbitmq-defaults rabbitmq-diagnostics rabbitmq-env rabbitmq-plugins rabbitmq-queues rabbitmq-server rabbitmq-streams rabbitmq-upgrade [root@node1 sbin]#
7、启动web管理插件
[root@node1 sbin]# rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management Enabling plugins on node rabbit@localhost: rabbitmq_management The following plugins have been configured: rabbitmq_management rabbitmq_management_agent rabbitmq_web_dispatch Applying plugin configuration to rabbit@localhost... The following plugins have been enabled: rabbitmq_management rabbitmq_management_agent rabbitmq_web_dispatch started 3 plugins.
8、后台启动rabbitmq服务
rabbitmq-server -detached
9、启用了rabbitmq的管理插件，会有一个web管理界面，默认监听端口15672，将此端口在防火墙上打开，则可以访问web界面：
使用默认的用户 guest / guest （此也为管理员用户）登陆，会发现无法登陆，
报错：User can only log in via localhost。
那是因为默认是限制了guest用户只能在本机登陆，也就是只能登陆localhost:15672。
可以通过修改配置文件rabbitmq.conf，取消这个限制： loopback_users这个项就是控制访问的，
如果只是取消guest用户的话，只需要loopback_users.guest = false 即可。或者添加远程用户
10、添加远程用户
# 添加用户 rabbitmqctl add_user 用户名 密码 # 设置用户角色,分配操作权限 rabbitmqctl set_user_tags 用户名 角色 # 为用户添加资源权限(授予访问虚拟机根节点的所有权限) rabbitmqctl set_permissions -p / 用户名 ".*" ".*" ".*"
角色有四种：
- administrator：可以登录控制台、查看所有信息、并对rabbitmq进行管理
- monToring：监控者；登录控制台，查看所有信息
- policymaker：策略制定者；登录控制台指定策略
- managment：普通管理员；登录控制
这里创建用户rabbitadmin，密码rabbitadmin，设置administrator角色，赋予所有权限
[root@node1 sbin]# rabbitmqctl add_user rabbitadmin rabbitadmin Adding user "rabbitadmin" ... Done. Don't forget to grant the user permissions to some virtual hosts! See 'rabbitmqctl help set_permissions' to learn more. [root@node1 sbin]# rabbitmqctl set_user_tags rabbitadmin administrator Setting tags for user "rabbitadmin" to [administrator] ... [root@node1 sbin]# rabbitmqctl set_permissions -p / rabbitadmin ".*" ".*" ".*" Setting permissions for user "rabbitadmin" in vhost "/" ... [root@node1 sbin]#
11、登录，其他两台虚拟机也是如上配置
同步cookie：
1、如何查看cookie
[root@node1 rabbitmq]# pwd /usr/local/rabbitmq_server-3.9.3/var/log/rabbitmq [root@node1 rabbitmq]# more rabbit\@node1.log ****** 2021-08-14 21:11:06.883853-04:00 [info] <0.222.0> node : rabbit@node1 2021-08-14 21:11:06.883853-04:00 [info] <0.222.0> home dir : /root 2021-08-14 21:11:06.883853-04:00 [info] <0.222.0> config file(s) : (none) 2021-08-14 21:11:06.883853-04:00 [info] <0.222.0> cookie hash : baCpCWaCXrmkyZweJiNbVw== 2021-08-14 21:11:06.883853-04:00 [info] <0.222.0> log(s) : /usr/local/rabbitmq_server-3.9.3/var/log/rabbitmq/rabbit@node1.log 2021-08-14 21:11:06.883853-04:00 [info] <0.222.0> : /usr/local/rabbitmq_server-3.9.3/var/log/rabbitmq/rabbit@node1_upgrade.log 2021-08-14 21:11:06.883853-04:00 [info] <0.222.0> : <stdout> 2021-08-14 21:11:06.883853-04:00 [info] <0.222.0> database dir : /usr/local/rabbitmq_server-3.9.3/var/lib/rabbitmq/mnesia/rabbit@node1
我的${home}目录是/root，切换到root目录下，该文件是一个隐藏文件，需要使用 ls -al 命令查看
[root@node1 ~]# pwd /root [root@node1 ~]# ls -la total 52 dr-xr-x---. 2 root root 4096 Aug 14 21:10 . dr-xr-xr-x. 18 root root 4096 Nov 12 2020 .. -rw-------. 1 root root 993 Nov 7 2020 anaconda-ks.cfg -rw-------. 1 root root 14288 Aug 14 23:07 .bash_history -rw-r--r--. 1 root root 18 Dec 28 2013 .bash_logout -rw-r--r--. 1 root root 176 Dec 28 2013 .bash_profile -rw-r--r--. 1 root root 176 Dec 28 2013 .bashrc -rw-r--r--. 1 root root 100 Dec 28 2013 .cshrc -r--------. 1 root root 20 Aug 14 00:00 .erlang.cookie -rw-r--r--. 1 root root 129 Dec 28 2013 .tcshrc [root@node1 ~]#
2、同步（拷贝.cookie时，各节点都必须停止MQ服务，在node1上执行远程操作命令）
scp /root/.erlang.cookie root@node2:/root/ scp /root/.erlang.cookie root@node3:/root/
集群搭建：
1、启动RabbitMQ服务，顺带启动Erlang虚拟机和RabbitMQ应用服务，在node1、node2、node3执行命令
rabbitmq-server -detached
2、RabbitMQ 集群的搭建需要选择其中任意一个节点为基准，将其它节点逐步加入。这里我们以 node1 为基准节点，将 node2 和 node3 加入集群。在 node2 和node3 上执行以下命令：
# 1.停止服务 rabbitmqctl stop_app # rabbitmqctl stop会将Erlang虚拟机关闭，rabbitmqctl stop_app只关闭RabbitMQ服务 # 2.重置状态 rabbitmqctl reset # 3.节点加入, 在一个node加入cluster之前，必须先停止该node的rabbitmq应用，即先执行stop_app # node2加入node1, node3加入node2 rabbitmqctl join_cluster rabbit@node1 # 4.启动服务 rabbitmqctl start_app
join_cluster 命令有一个可选的参数 --ram ，该参数代表新加入的节点是内存节点，默认是磁盘节点。
如果是内存节点，则所有的队列、交换器、绑定关系、用户、访问权限和 vhost 的元数据都将存储在内存中，
如果是磁盘节点，则存储在磁盘中。
内存节点可以有更高的性能，但其重启后所有配置信息都会丢失，
因此RabbitMQ 要求在集群中至少有一个磁盘节点，其他节点可以是内存节点。
当内存节点离开集群时，它可以将变更通知到至少一个磁盘节点；
然后在其重启时，再连接到磁盘节点上获取元数据信息。
除非是将 RabbitMQ 用于 RPC 这种需要超低延迟的场景，
否则在大多数情况下，RabbitMQ 的性能都是够用的，可以采用默认的磁盘节点的形式。
另外，如果节点以磁盘节点的形式加入，则需要先使用 reset 命令进行重置，然后才能加入现有群集，重置节点会删除该节点上存在的所有的历史资源和数据。
采用内存节点的形式加入时可以略过 reset 这一步，因为内存上的数据本身就不是持久化的
3、查看集群状态
此时可以在任意节点上使用 rabbitmqctl cluster_status 命令查看集群状态，输出如下：
[root@node1 ~]# rabbitmqctl cluster_status Cluster status of node rabbit@node1 ... Basics Cluster name: rabbit@node1 Disk Nodes rabbit@node1 rabbit@node2 rabbit@node3 Running Nodes rabbit@node1 rabbit@node2 rabbit@node3 Versions rabbit@node1: RabbitMQ 3.9.3 on Erlang 24.0 rabbit@node2: RabbitMQ 3.9.3 on Erlang 24.0 rabbit@node3: RabbitMQ 3.9.3 on Erlang 24.0 Maintenance status Node: rabbit@node1, status: not under maintenance Node: rabbit@node2, status: not under maintenance Node: rabbit@node3, status: not under maintenance Alarms Free disk space alarm on node rabbit@node3 Network Partitions (none) Listeners Node: rabbit@node1, interface: [::], port: 25672, protocol: clustering, purpose: inter-node and CLI tool communication Node: rabbit@node1, interface: [::], port: 5672, protocol: amqp, purpose: AMQP 0-9-1 and AMQP 1.0 Node: rabbit@node1, interface: [::], port: 15672, protocol: http, purpose: HTTP API Node: rabbit@node2, interface: [::], port: 15672, protocol: http, purpose: HTTP API Node: rabbit@node2, interface: [::], port: 25672, protocol: clustering, purpose: inter-node and CLI tool communication Node: rabbit@node2, interface: [::], port: 5672, protocol: amqp, purpose: AMQP 0-9-1 and AMQP 1.0 Node: rabbit@node3, interface: [::], port: 15672, protocol: http, purpose: HTTP API Node: rabbit@node3, interface: [::], port: 25672, protocol: clustering, purpose: inter-node and CLI tool communication Node: rabbit@node3, interface: [::], port: 5672, protocol: amqp, purpose: AMQP 0-9-1 and AMQP 1.0 Feature flags Flag: drop_unroutable_metric, state: enabled Flag: empty_basic_get_metric, state: enabled Flag: implicit_default_bindings, state: enabled Flag: maintenance_mode_status, state: enabled Flag: quorum_queue, state: enabled Flag: stream_queue, state: enabled Flag: user_limits, state: enabled Flag: virtual_host_metadata, state: enabled [root@node1 ~]#
4、UI 界面查看
镜像队列：
1、镜像的配置是通过 policy 策略的方式，以命令的方式设置 或 UI界面设置
2、参数说明：
- Name：policy的名称
- Pattern: queue的匹配模式(正则表达式)
- priority：可选参数，policy的优先级
- Definition：镜像定义，包括三个部分ha-mode、ha-params、ha-sync-mode
- ha-mode:指明镜像队列的模式，有效值为 all/exactly/nodes
- all：表示在集群中所有的节点上进行镜像
- exactly：表示在指定个数的节点上进行镜像，节点的个数由ha-params指定
- nodes：表示在指定的节点上进行镜像，节点名称通过ha-params指定
- ha-params：ha-mode模式需要用到的参数
- ha-sync-mode：进行队列中消息的同步方式，有效值为automatic（自动）和manual（手动）
3、对队列名称以“queue_”开头的所有队列进行镜像，并在集群的两个节点上完成进行，policy的设置命令为：
[root@node1 ~]# rabbitmqctl set_policy ha-queue-two '^queue_' '{"ha-mode":"exactly","ha-params":2,"ha-sync-mode":"automatic"}'
Setting policy "ha-queue-two" for pattern "^queue_" to "{"ha-mode":"exactly","ha-params":2,"ha-sync-mode":"automatic"}" with priority "0" for vhost "/" ...
[root@node1 ~]#
4、在任意节点（我在node1节点）创建queue_testQueue队列，并查看镜像状态
上图Node中的+1表示备份，下图中的Mirrors就是备份的节点，若node1宕机了node3就会代替node1继续提供服务
测试：首先关闭node1节点
然后查看node3节点上的镜像状态，发现在node2节点也进行了备份，以此说明：就算整个集群只剩下一台机器了，依然能消费队列里面的消息
5、复制系数
若ha-mode 的值为 all ，代表消息会被同步到所有节点的相同队列中，如果你的集群有很多节点，那么此时复制的性能开销就比较大，此时需要选择合适的复制系数。
通常可以遵循过半写原则，即对于一个节点数为 n 的集群，只需要同步到 n/2+1 个节点上即可。
6、集群的关闭与重启
没有一个直接的命令可以关闭整个集群，需要逐一进行关闭。但是需要保证在重启时，最后关闭的节点最先被启动。如果第一个启动的不是最后关闭的节点，那么这个节点会等待最后关闭的那个节点启动，默认进行 10 次连接尝试，超时时间为 30 秒，如果依然没有等到，则该节点启动失败。
这带来的一个问题是，假设在一个三节点的集群当中，关闭的顺序为 node1，node2，node3，如果 node1 因为故障暂时没法恢复，此时 node2 和 node3 就无法启动。想要解决这个问题，可以先将 node1 节点进行剔除，命令如下：
rabbitmqctl forget_cluster_node rabbit@node1 --offline
此时需要加上 -offline 参数，它允许节点在自身没有启动的情况下将其他节点剔除。
7、解除集群
重置当前节点：
# 1.停止服务 rabbitmqctl stop_app # 2.重置集群状态 rabbitmqctl reset # 3.重启服务 rabbitmqctl start_app
重新加入集群：
# 1.停止服务 rabbitmqctl stop_app # 2.重置状态 rabbitmqctl reset # 3.节点加入 rabbitmqctl join_cluster rabbit@node1 # 4.重启服务 rabbitmqctl start_app
完成后重新检查 RabbitMQ 集群状态：
rabbitmqctl cluster_status
除了在当前节点重置集群外，还可在集群其他正常节点将节点踢出集群
rabbitmqctl forget_cluster_node rabbit@node3
8、变更节点类型
我们可以将节点的类型从RAM更改为Disk，反之亦然。假设我们想要反转rabbit@node2和rabbit@node1的类型，将前者从RAM节点转换为磁盘节点，而后者从磁盘节点转换为RAM节点。为此，我们可以使用change_cluster_node_type命令。必须首先停止节点。
# 1.停止服务 rabbitmqctl stop_app # 2.变更类型 ram disc rabbitmqctl change_cluster_node_type disc # 3.重启服务 rabbitmqctl start_app
9、清除 RabbitMQ 节点配置
# 如果遇到不能正常退出直接kill进程 systemctl stop rabbitmq-server # 查看进程 ps aux|grep rabbitmq # 清除节点rabbitmq配置 rm -rf /var/lib/rabbitmq/mnesia
加载全部内容