【RocketMQ】原理分析:Broker集群模式、队列分区

1.Broker集群模式(宏观)

RocketMQ天生对集群的支持非常友好,天然支持高可用,它可以支持多主多从的部署架构,这也是和kafka大区别之一(PS:Kafka的分区副本可以看成一主多从)。

在这里插入图片描述

那为什么要将这么多broker组织成多主多从,而不是采用一主多从然后主节点down机后再选举啊?因为。。。RocketMQ中并没有master选举功能,在RocketMQ集群中,1台机器只能要么是Master,要么是Slave,这个在初始的机器配置里面,就定死了。不会像kafka那样存在master动态选举的功能,所以通过配置多个master节点来保证rocketMQ的高可用。

其中Master的broker id = 0,Slave 的broker id > 0。 有点类似于mysql的主从概念,master挂了以后,slave仍然可以提供读服务,但是由于有多主的存在,当一个master挂了以后,可以写到其他的master上。

和所有的集群角色定位一样,master节点负责接受事务请求、slave节点只负责接收读请求,并且接收master同步过来的数据和slave保持一致。

既然说到集群模式了,那我们再来看看常见的四种集群模式:

  1. 单Master
    - 优点:除了配置简单没什么优点
    - 缺点:不可靠,该机器重启或宕机,将导致整个服务不可用
  2. 多Master
    - 优点:配置简单,性能高
    - 缺点:可能会有少量消息丢失(配置相关),单台机器重启或宕机期间,该机器下未被消费的消息在机器恢复前不可订阅,影响消息实时性
  3. 多Master多Slave,每个Master配一个Slave,有多对Master-Slave,集群采用异步复制方式,主备有短暂消息延迟,毫秒级
    - 优点:性能同多Master几乎一样,实时性高,主备间切换对应用透明,不需人工干预
    - 缺点:Master宕机或磁盘损坏时会有少量消息丢失
  4. 多Master多Slave,每个Master配一个Slave,有多对Master-Slave,集群采用同步双写方式,主备都写成功,向应用返回成功
    - 优点:服务可用性与数据可用性非常高
    - 缺点:性能比异步集群略低,当前版本主宕备不能自动切换为主

而RocketMQ采用的就是的第三种。在多主多从架构下,由于每个master可以配置多个slave,所以如果其中一个master挂了,那么只是当前Broker不能写消息了,但Consumer仍然可以从slave节点消费到。可以完美的实现rocketmq消息的高可用。

  • 如果当前rocketmq是一主多从,就意味着无法接受发送端的消息,但是消费者仍然能够继续消费。
  • 如果当前rocketmq是多主多从,另外一个master节点仍然能够对外提供消息发送服务。

这里特别注意一点,当存在多个主节点时,一条消息只会发送到其中一个主节点。rocketmq对于多个master节点的消息发送,会做负载均衡,使得消息可以平衡的发送到多个master节点上。 一个消费者可以同时消费多个master节点上的消息,在上面这个架构图中,两个master节点恰好可以 平均分发到两个消费者上,如果此时只有一个消费者,那么这个消费者会消费两个master节点的数据。

2.Broker队列分区(微观)

在RocketMQ中,是基于多个Message Queue来实现类似于kafka的分区效果。如果一个Topic 要发送和接收的数据量非常大, 需要能支持增加并行处理的机器来提高处理速度,这时候一个Topic 可以根据需求设置一个或多个Message Queue。

Topic 有了多个Message Queue 后,消息可以并行地向各个 Message Queue 发送,消费者也可以并行地从多个Message Queue 读取消息并消费。从而提高消费者并发处理的能力与消费者拉取消息时的负载均衡

注:RocketMQ是通过多Master实现了对Producer发送消息的负载均衡,而不是kafka那样通过分区分片存储实现Producer发消息负载均衡

我们可以直接在控制台创建队列(分区):

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图中那两个参数是什么意思呢?

  • writeQueueNums:写队列数,表示producer发送到的MessageQueue的队列个数
  • readQueueNums:读队列数,表示Consumer读取消息的MessageQueue队列个数

注:这两个值需要相等,在集群模式下如果不相等,writeQueueNums=6,readQueueNums=3, 那么每个broker上会有3个queue的消息是无法消费的。

上面创建一个TestTopic的主题,这个主题下有两个队列,即两个分区。

  • 为了Producer发来的消息每个master都能写,所以每个Broker上都要有TestTopic主题
  • 而且每个Broker上的TestTopic,都要有两个分区

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注:类似于kafka,分区 + Consumer group ==> 对于consumer的消息广播。

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