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消息隊列mq總結(重點看,比較了主流消息隊列框架)

機制 擴展 消息處理 通過 針對 代理服務 diff 采集 日誌系統

轉自:http://blog.csdn.net/konglongaa/article/details/52208273

http://blog.csdn.net/oMaverick1/article/details/51331004

https://yq.aliyun.com/articles/25385

https://www.zhihu.com/question/22480085/answer/23106407

http://frank1998819.iteye.com/blog/2278880

一、消息隊列概述
消息隊列中間件是分布式系統中重要的組件,主要解決應用解耦,異步消息,流量削鋒等問題,實現高性能,高可用,可伸縮和最終一致性架構。目前使用較多的消息隊列有ActiveMQ,RabbitMQ,ZeroMQ,Kafka,MetaMQ,RocketMQ

二、消息隊列應用場景
以下介紹消息隊列在實際應用中常用的使用場景。異步處理,應用解耦,流量削鋒和消息通訊四個場景。

2.1異步處理
場景說明:用戶註冊後,需要發註冊郵件和註冊短信。傳統的做法有兩種 1.串行的方式;2.並行方式
a、串行方式:將註冊信息寫入數據庫成功後,發送註冊郵件,再發送註冊短信。以上三個任務全部完成後,返回給客戶端。
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b、並行方式:將註冊信息寫入數據庫成功後,發送註冊郵件的同時,發送註冊短信。以上三個任務完成後,返回給客戶端。與串行的差別是,並行的方式可以提高處理的時間
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假設三個業務節點每個使用50毫秒鐘,不考慮網絡等其他開銷,則串行方式的時間是150毫秒,並行的時間可能是100毫秒。

因為CPU在單位時間內處理的請求數是一定的,假設CPU1秒內吞吐量是100次。則串行方式1秒內CPU可處理的請求量是7次(1000/150)。並行方式處理的請求量是10次(1000/100)
小結:如以上案例描述,傳統的方式系統的性能(並發量,吞吐量,響應時間)會有瓶頸。如何解決這個問題呢?

引入消息隊列,將不是必須的業務邏輯,異步處理。改造後的架構如下:
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按照以上約定,用戶的響應時間相當於是註冊信息寫入數據庫的時間,也就是50毫秒。註冊郵件,發送短信寫入消息隊列後,直接返回,因此寫入消息隊列的速度很快,基本可以忽略,因此用戶的響應時間可能是50毫秒。因此架構改變後,系統的吞吐量提高到每秒20 QPS。比串行提高了3倍,比並行提高了兩倍。

2.2應用解耦
場景說明:用戶下單後,訂單系統需要通知庫存系統。傳統的做法是,訂單系統調用庫存系統的接口。如下圖:
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傳統模式的缺點:假如庫存系統無法訪問,則訂單減庫存將失敗,從而導致訂單失敗,訂單系統與庫存系統耦合

如何解決以上問題呢?引入應用消息隊列後的方案,如下圖:
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訂單系統:用戶下單後,訂單系統完成持久化處理,將消息寫入消息隊列,返回用戶訂單下單成功
庫存系統:訂閱下單的消息,采用拉/推的方式,獲取下單信息,庫存系統根據下單信息,進行庫存操作
假如:在下單時庫存系統不能正常使用。也不影響正常下單,因為下單後,訂單系統寫入消息隊列就不再關心其他的後續操作了。實現訂單系統與庫存系統的應用解耦

2.3流量削鋒
流量削鋒也是消息隊列中的常用場景,一般在秒殺或團搶活動中使用廣泛。
應用場景:秒殺活動,一般會因為流量過大,導致流量暴增,應用掛掉。為解決這個問題,一般需要在應用前端加入消息隊列。
a、可以控制活動的人數
b、可以緩解短時間內高流量壓垮應用
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用戶的請求,服務器接收後,首先寫入消息隊列。假如消息隊列長度超過最大數量,則直接拋棄用戶請求或跳轉到錯誤頁面。
秒殺業務根據消息隊列中的請求信息,再做後續處理

2.4日誌處理
日誌處理是指將消息隊列用在日誌處理中,比如Kafka的應用,解決大量日誌傳輸的問題。架構簡化如下
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日誌采集客戶端,負責日誌數據采集,定時寫受寫入Kafka隊列
Kafka消息隊列,負責日誌數據的接收,存儲和轉發
日誌處理應用:訂閱並消費kafka隊列中的日誌數據

2.5消息通訊
消息通訊是指,消息隊列一般都內置了高效的通信機制,因此也可以用在純的消息通訊。比如實現點對點消息隊列,或者聊天室等
點對點通訊:
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客戶端A和客戶端B使用同一隊列,進行消息通訊。

聊天室通訊:
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客戶端A,客戶端B,客戶端N訂閱同一主題,進行消息發布和接收。實現類似聊天室效果。

以上實際是消息隊列的兩種消息模式,點對點或發布訂閱模式。模型為示意圖,供參考。

三、消息中間件示例
3.1電商系統
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消息隊列采用高可用,可持久化的消息中間件。比如Active MQ,Rabbit MQ,Rocket Mq。
(1)應用將主幹邏輯處理完成後,寫入消息隊列。消息發送是否成功可以開啟消息的確認模式。(消息隊列返回消息接收成功狀態後,應用再返回,這樣保障消息的完整性)
(2)擴展流程(發短信,配送處理)訂閱隊列消息。采用推或拉的方式獲取消息並處理。
(3)消息將應用解耦的同時,帶來了數據一致性問題,可以采用最終一致性方式解決。比如主數據寫入數據庫,擴展應用根據消息隊列,並結合數據庫方式實現基於消息隊列的後續處理。

3.2日誌收集系統
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分為Zookeeper註冊中心,日誌收集客戶端,Kafka集群和Storm集群(OtherApp)四部分組成。
Zookeeper註冊中心,提出負載均衡和地址查找服務
日誌收集客戶端,用於采集應用系統的日誌,並將數據推送到kafka隊列
Kafka集群:接收,路由,存儲,轉發等消息處理
Storm集群:與OtherApp處於同一級別,采用拉的方式消費隊列中的數據

MQ選型對比文檔

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綜合選擇RabbitMq

Kafka是linkedin開源的MQ系統,主要特點是基於Pull的模式來處理消息消費,追求高吞吐量,一開始的目的就是用於日誌收集和傳輸,0.8開始支持復制,不支持事務,適合產生大量數據的互聯網服務的數據收集業務。

RabbitMQ是使用Erlang語言開發的開源消息隊列系統,基於AMQP協議來實現。AMQP的主要特征是面向消息、隊列、路由(包括點對點和發布/訂閱)、可靠性、安全。AMQP協議更多用在企業系統內,對數據一致性、穩定性和可靠性要求很高的場景,對性能和吞吐量的要求還在其次。

RocketMQ是阿裏開源的消息中間件,它是純Java開發,具有高吞吐量、高可用性、適合大規模分布式系統應用的特點。RocketMQ思路起源於Kafka,但並不是Kafka的一個Copy,它對消息的可靠傳輸及事務性做了優化,目前在阿裏集團被廣泛應用於交易、充值、流計算、消息推送、日誌流式處理、binglog分發等場景。

ZeroMQ只是一個網絡編程的Pattern庫,將常見的網絡請求形式(分組管理,鏈接管理,發布訂閱等)模式化、組件化,簡而言之socket之上、MQ之下。對於MQ來說,網絡傳輸只是它的一部分,更多需要處理的是消息存儲、路由、Broker服務發現和查找、事務、消費模式(ack、重投等)、集群服務等。


RabbitMQ/Kafka/ZeroMQ 都能提供消息隊列服務,但有很大的區別。
在面向服務架構中通過消息代理(比如 RabbitMQ / Kafka等),使用生產者-消費者模式在服務間進行異步通信是一種比較好的思想。
因為服務間依賴由強耦合變成了松耦合。消息代理都會提供持久化機制,在消費者負載高或者掉線的情況下會把消息保存起來,不會丟失。就是說生產者和消費者不需要同時在線,這是傳統的請求-應答模式比較難做到的,需要一個中間件來專門做這件事。其次消息代理可以根據消息本身做簡單的路由策略,消費者可以根據這個來做負載均衡,業務分離等。
缺點也有,就是需要額外搭建消息代理集群(但優點是大於缺點的 ) 。
ZeroMQ 和 RabbitMQ/Kafka 不同,它只是一個異步消息庫,在套接字的基礎上提供了類似於消息代理的機制。使用 ZeroMQ 的話,需要對自己的業務代碼進行改造,不利於服務解耦。
RabbitMQ 支持 AMQP(二進制),STOMP(文本),MQTT(二進制),HTTP(裏面包裝其他協議)等協議。Kafka 使用自己的協議。
Kafka 自身服務和消費者都需要依賴 Zookeeper。
RabbitMQ 在有大量消息堆積的情況下性能會下降,Kafka不會。畢竟AMQP設計的初衷不是用來持久化海量消息的,而Kafka一開始是用來處理海量日誌的。
總的來說,RabbitMQ 和 Kafka 都是十分優秀的分布式的消息代理服務,只要合理部署,不作,基本上可以滿足生產條件下的任何需求。

關於這兩種MQ的比較,網上的資料並不多,最權威的的是kafka的提交者寫一篇文章。http://www.quora.com/What-are-the-differences-between-Apache-Kafka-and-RabbitMQ

裏面提到的要點:

1、 RabbitMq比kafka成熟,在可用性上,穩定性上,可靠性上,RabbitMq超過kafka

2、 Kafka設計的初衷就是處理日誌的,可以看做是一個日誌系統,針對性很強,所以它並沒有具備一個成熟MQ應該具備的特性

3、 Kafka的性能(吞吐量、tps)比RabbitMq要強,這篇文章的作者認為,兩者在這方面沒有可比性。

轉載自:https://blog.csdn.net/jasonhui512/article/details/53231566

消息隊列mq總結(重點看,比較了主流消息隊列框架)