06、RocketMQ实战:RocketMQ的集群搭建理论

分布式消息队列RocketMQ

二、 RocketMQ的安装与启动

2.5)集群搭建理论

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这里的集群搭建指的是Broker的集群搭建

2、 5.1)数据复制与刷盘策略;

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2、 5.1.1)复制策略;

复制策略是Broker的Master与Slave间的数据同步方式。分为同步复制与异步复制:

1、 同步复制:消息写入master后,master会等待slave同步数据成功后才向producer返回成功ACK;
2、 异步复制:消息写入master后,master立即向producer返回成功ACK,无需等待slave同步数据成功;

异步复制策略会降低系统的写入延迟,RT变小,提高了系统的吞吐量

2、 5.1.2)刷盘策略;

刷盘策略指的是broker中消息的落盘方式,即消息发送到broker内存后消息持久化到磁盘的方式。分为同步刷盘与异步刷盘:

1、 同步刷盘:当消息持久化到broker的磁盘后才算是消息写入成功;;
2、 异步刷盘:当消息写入到broker的内存后即表示消息写入成功,无需等待消息持久化到磁盘;;

异步刷盘策略会降低系统的写入延迟,RT变小,提高了系统的吞吐量 消息写入到Broker的内存,一般是写入到了PageCache 对于异步 刷盘策略,消息会写入到PageCache后立即返回成功ACK。但并不会立即做落盘操 作,而是当PageCache到达一定量时会自动进行落盘。

消息写入到Broker的内存,一般是写入到了PageCache

对于异步 刷盘策略,消息会写入到PageCache后立即返回成功ACK。但并不会立即做落盘操 作,而是当PageCache到达一定量时会自动进行落盘。

2.5.2)Broker集群模式

根据Broker集群中各个节点间关系的不同,Broker集群可以分为以下几类:

2、 5.2.1)单Master;

只有一个broker(其本质上就不能称为集群),这种方式也只能是在测试时使用,生产环境下不能使用,因为存在单点问题。

2、 5.2.2)多Master;

broker集群仅由多个master构成,不存在Slave,同一Topic的各个Queue会平均分布在各个master节点上。

  • 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,由于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,实际生产环境考虑到性能多使用异步刷盘),性能高;
  • 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(不可消费),消息实时性会受到影响。

以上优点的前提是,这些Master都配置了RAID磁盘阵列。如果没有配置,一旦出现某Master宕机,则会发生大量消息丢失的情况。

2、 5.2.3)多Master多Slave模式-异步复制;

broker集群由多个master构成,每个master又配置了多个slave(在配置了RAID磁盘阵列的情况下,一 个master一般配置一个slave即可);

master与slave的关系是主备关系,即master负责处理消息的读写请求,而slave仅负责消息的备份与master宕机后的角色切换;

异步复制即前面所讲的复制策略中的异步复制策略,即消息写入master成功后,master立即向 producer返回成功ACK,无需等待slave同步数据成功。

该模式的大特点之一是,当master宕机后slave能够自动切换为master。不过由于slave从master的同步具有短暂的延迟(毫秒级),所以当master宕机后,这种异步复制方式可能会存在少量消息的丢失问题。

Slave从Master同步的延迟越短,其可能丢失的消息就越少;

对于Master的RAID磁盘阵列,若使用的也是异步复制策略,同样也存在延迟问题,同样也可能 会丢失消息。但RAID阵列的秘诀是微秒级的(因为是由硬盘支持的),所以其丢失的数据量会更少。

2、 5.2.4)多Master多Slave模式-同步双写;

该模式是多Master多Slave模式的同步复制实现;所谓同步双写,指的是消息写入master成功后, master会等待slave同步数据成功后才向producer返回成功ACK,即master与slave都要写入成功后才会返回成功ACK,也即双写。

该模式与异步复制模式相比,优点是消息的安全性更高,不存在消息丢失的情况;但单个消息的RT略高,从而导致性能要略低(大约低10%)。

该模式存在一个大的问题:对于目前的版本,Master宕机后,Slave不会自动切换到Master。

2、 5.2.5)最佳实践;

一般会为Master配置RAID10磁盘阵列,然后再为其配置一个Slave;即利用了RAID10磁盘阵列的高效、安全性,又解决了可能会影响订阅的问题。

1)RAID磁盘阵列的效率要高于Master-Slave集群,因为RAID是硬件支持的;也正因为如此,RAID阵列的搭建成本较高。

2)多Master+RAID阵列,与多Master多Slave集群的区别是什么?

  • 多Master+RAID阵列:其仅仅可以保证数据不丢失,即不影响消息写入,但其可能会影响到消息的订阅,但其执行效率要远高于多Master多Slave集群
  • 多Master多Slave集群:其不仅可以保证数据不丢失,也不会影响消息写入;但其运行效率要低于多Master+RAID阵列