RocketMQ は、Alibaba がオープンソース化した分散メッセージング ミドルウェアであり、そのアーキテクチャ原理を詳細に分析することは、RocketMQ の設計思想、使用法、パフォーマンスの最適化を理解する上で非常に重要です。この記事では、ブローカーのマスター/スレーブ高可用性アーキテクチャの原理と、raft プロトコルに基づくマスター/スレーブ アーキテクチャの 2 つの側面から詳細な議論を行います。
1. Broker マスター/スレーブ高可用性アーキテクチャの原理
RocketMQ のブローカー マスター/スレーブ高可用性アーキテクチャは、マスター/スレーブ モードを通じて実装されます。マスター ノードはメッセージの書き込みとコンシューマのサブスクリプションを担当し、スレーブ ノードはメッセージのバックアップと読み取りを担当します。マスター ノードがダウンすると、スレーブ ノードがマスター ノードの作業を自動的に引き継ぎ、メッセージの信頼性と高可用性を確保します。
Broker のマスター/スレーブ高可用性アーキテクチャの実装原理は次のとおりです。
1. マスター ノードは、メッセージの書き込みとコンシューマのサブスクリプションを担当し、同時にバックアップのためにスレーブ ノードにメッセージを送信します。
2. スレーブ ノードはメッセージのバックアップと読み取りを担当し、マスター ノードがダウンすると、スレーブ ノードが自動的にマスター ノードの作業を引き継ぎます。
3. マスター ノードとスレーブ ノードはハートビート メカニズムを通じて通信し、データの同期とステータスの同期を確保します。
4. マスター ノードがダウンすると、スレーブ ノードは選択プロセスを開始し、新しいマスター ノードを選択します。
5. 新しいマスター ノードは元のマスター ノードの作業を引き継ぎ、サービスを復元し、メッセージの信頼性と高可用性を保証します。
Broker のマスター/スレーブ高可用性アーキテクチャの利点は、メッセージの信頼性と高可用性を確保できることですが、同時にスレーブ ノードを追加することでシステムのスループットとパフォーマンスを向上できることです。
2. raft プロトコルに基づくブローカーのマスター/スレーブ アーキテクチャ
RocketMQ は、バージョン 4.3 以降、raft プロトコルに基づくマスター/スレーブ アーキテクチャをサポートします。raft プロトコルは、複数のノード間でデータの同期とステータスの同期を保証できる分散型コンセンサス アルゴリズムです。raft プロトコルを介して Broker マスター/スレーブ アーキテクチャを実装すると、マスター ノードとスレーブ ノード間のデータ同期とステータス同期をより柔軟に管理できます。
raft プロトコルに基づく Broker のマスター/スレーブ アーキテクチャの実装原理は次のとおりです。
1. ブローカーが開始すると、リーダー ノードと複数のフォロワー ノードが自動的に選択されます。
2. リーダー ノードはメッセージの書き込みとコンシューマのサブスクリプションを担当し、同時にバックアップのためにメッセージをフォロワー ノードに送信します。
3. フォロワー ノードはメッセージのバックアップと読み取りを担当し、リーダー ノードがダウンすると、フォロワー ノードがリーダー ノードの作業を自動的に引き継ぎます。
4. リーダー ノードとフォロワー ノードは、raft プロトコルを通じて通信し、データの同期とステータスの同期を確保します。
5. リーダー ノードがダウンすると、フォロワー ノードが選出プロセスを開始し、新しいリーダー ノードを選出します。
6. 新しいリーダー ノードは、元のリーダー ノードの作業を引き継ぎ、サービスを復元し、メッセージの信頼性と高可用性を確保します。
raft プロトコルに基づく Broker のマスター/スレーブ アーキテクチャには、従来のマスター/スレーブ モデルと比較して次の利点があります。
1. より柔軟: フォロワー ノードを動的に追加または削除して、システムのスループットとパフォーマンスを向上させることができます。
2. より信頼性が高い: データ同期とステータス同期は raft プロトコルを通じて保証され、データ損失やブレイン スプリットなどの問題を回避できます。
3. より安全: Raft プロトコルにより、リーダー ノードのみがデータを書き込むことができるようになり、データの競合や損傷などの問題が回避されます。
要約:
RocketMQ は、Broker マスター/スレーブ高可用性アーキテクチャと、raft プロトコルに基づくマスター/スレーブ アーキテクチャを使用して設計された分散メッセージング ミドルウェアです。RocketMQ のアーキテクチャ原理を詳細に分析することで、RocketMQ の設計思想、使用法、パフォーマンスの最適化についてより深く理解できるようになります。同時に、実際のアプリケーションにおいては、ビジネスニーズに応じて適切なアーキテクチャモデルを選択し、合理的な構成と最適化を行う必要があります。