目录

[TOC]

高可用队列系统

可靠性的递增：

  1. 持久化的 exchange / queue

  2. 持久化的 message

  3. 投递成功确认机制 confirm

  4. 消费成功确认机制 ack

  5. 消除单点故障 集群镜像队列

1. 概述

每个镜像队列包含一个 master 节点和任意个 slave 节点。客户端连接的一定是 master 节点，而不是slave节点（就算程序连接的是slave节点，也会路由到master节点进行操作）,master执行命令后会顺序地同步到slave，故slave与master上维护的状态应该是相同的。

  • 发送的消息将被复制到队列的所有镜像节点

  • 被消费并被确认的消息将会被清除

如果master节点由于某种原因失效，那么 “资历最老” 的 slave 节点将被提升为新的 master节点。

2. 策略配置

$ rabbitmqctl set_policy [-p Vhost] 策略名 匹配的队列 Definition [Priority]  # 格式

# 1 master + 2 slave 所有队列
$ rabbitmqctl set_policy ha-3-mirrors ".*" '{"ha-mode":"exactly", "ha-params":3, "ha-sync-mode":"manual"}'

$ rabbitmqctl list_policies # 列出所有策略
$ rabbitmqctl clear_policy <policyname> # 删除策略
$ rabbitmqctl list_queues name slave_pids synchronised_slave_pids # 查看那些 slaves 已经完成同步
$ rabbitmqctl sync_queue name          # 通过手动的方式同步一个 queue：
$ rabbitmqctl cancel_sync_queue name # 取消某个 queue 的同步功能：

2.1 ha-mode 镜像策略

取值如下：

  • all 表示所有节点都保存一份备份

  • exactly 指定镜像备份个数

  • nodes 需要手动指定镜像节点

综合来看，all 和 nodes 都是不可取的．所以建议采用 exactly 模式，配置 1 master + 2 slave ，共三个备份的策略配置镜像队列．

2.1 master节点位置

在 policy 上设置 queue-master-locator :

  • min-masters：选择 master 数最少的那个服务节点（选这个）

  • client-local：选择与client相连接的那个服务节点

  • random：随机分配

3. 新增节点

当新节点加入进来的时候，某queue有可能在这个新的节点上添加一个镜像，此时这个slave镜像是空的，它不包含任何queue中已经存在的内容。新加入的镜像可以收到生产者新发送过来的消息，其内容与其他镜像的尾部保持一致。随着queue中的消息被逐渐的消费，新加入的镜像中“没有”的消息逐渐减少，直到与其他镜像保持一致，既而就已经完全处于同步状态。但是需要注意的是，上述的同步行为是基于客户端的操作而触发的。

ha-sync-mode=manual 镜像队列中的消息不会主动同步到新节点，除非显式调用同步命令。

ha-sync-mode=automatic 新加入节点时会默认同步已知的镜像队列。

这么说，我们设置为 automatic 是否就完美了呢？

恰恰相反，队列在同步过程中，会开始阻塞，无法对其进行操作，直到同步完毕　．所以在生产环境选择 manual 模式，系统会更稳定．

4. 节点崩溃

4.1 salve崩溃

如果某个slave失效了，系统处理做些记录外几乎啥都不做：master 依旧是 master，客户端不需要采取任何行动或者被通知slave已失效。注意slave的失效不会被立刻检测出来．

4.2 master崩溃

如果master失效了，那么slave中的一个必须被选中为master。此时会发生如下的情形：

  1. 被选中作为新的master的slave通常是最老的那个，因为最老的slave与前任master之间的同步状态应该是最好的。然而，需要注意的是，如果存在没有任何一个slave与master完全同步的情况，那么前任master中未被同步的消息将会丢失。

  2. slave节点认为目前所有的消费者都已经突然的disconnect了。它会requeue所有被发送到客户端但没有被ack的消息。这里包括客户端以及发送ack但是丢失在返回broker的路上，或者master已经收到但是其他的slave没有收到，这些消息都会被requeue。无论何种清理，新的master只能requeue所有没有被ack的消息。

  3. 消费端如果引入了Consumer Cancellation Notification，那么当当前的queue挂掉的时候应该被通知到。

  4. 由于requeue的存在，客户端当重新消费queue的时候，有可能将之前消费过的消息又顺序的消费一遍。

  5. 当一个slave提升为master的时候，发送到当前镜像队列的消息将不会丢失（除非这个新的master紧接着挂了）。消息发送到一个slave的时候，将会被路由到master上，进而又被复制到所有的slave上。此时如果master挂了，消息将会继续发送到slave上，当一个slave提升为master的时候，这些消息会被存入queue中。

  6. 客户端如果在发送消息是采用了publisher confirm机制，那么在消息发送和消息确认之间master挂掉（或者任何slave挂掉）都不会影响confirm机制的正确运行。

如果你在消费一个镜像队列的时候这是autoAck=true（客户端不会进行消息确认），那么消息有可能会丢失。broker中的消息一旦发送出去就会被立刻确认（被确认的消息不能再被消费，且broker内部线程会执行清理工作将此消息清除），如果与客户端建立的连接突然中断，那么消息将会永远丢失。所以为了确保消息不丢失，还是建议你在消费时将autoAck设置为false。

4.3 salve 顶替 master

ha-promote-on-shutdown=when-synced :

  • 如果master因为主动的原因停掉，比如是通过 rabbitmqctl stop 命令停止或者优雅关闭 OS ，那么 slave 不会接管 master，也就是此时镜像队列 不可用

  • 如果master因为被动原因停掉，比如 VM 或者 OS crash了，那么slave会接管master。

这个配置项隐含的价值取向是，保证已经收到的消息不丢失，放弃可用性。

ha-promote-on-shutdown=always:

  • 那么不论 master 因为何种原因停止，slave都会接管master，优先保证可用性

试想一下，如果 ha-mode 设置为exactly，ha-params设置为2，当其中一个镜像节点A挂掉，那么在集群中的另一个节点B将会被设置为镜像，B尚未与master同步，此时master节点也挂掉，那么这个B镜像将被提升为master，原master中的数据就丢失了。（当所有 slave 与 master 未同步状态）

4.4 崩溃时消费者表现

x-cancel-on-ha-failover=true

那么当在故障处理的时候将会停止消费，并且会受到一个 consumer cancellation notification . 这样消费需要重新发送 Basic.Consume 进而可以重新消费。

5. 关闭整个集群

如果你关闭了镜像队列中的master节点，那么剩余的镜像中会选举一个作为新的master节点（假设都处于同步的状态）。如果你继续关闭节点直到没有多余镜像了，那么此时只有一个节点可用，这个节点也是master节点。如果这个镜像队列配置了持久化属性（durable=true）。那么当最后的节点重启之后，消息不会丢失。然后你再重启其他的节点，它们会陆续的加入到镜像队列中来。

然而，目前还没有方法判断一个重新加入的镜像是否保持和master同步的状态，因此每当一个节点加入或者重新加入（例如从网络分区中恢复过来）镜像队列，之前保存的队列内容会被清空。