RabbitMQ如何保证高可用

1、前奏概念

      首先需要知道rabbitmq的queue中的元数据是什么概念。

      任何文件系统中的数据分为两种：数据和元数据。

      数据是指普通文件中的实际数据，是有现实意义、实际价值和含义的数据。而元数据指用来描述一个文件的特征的系统数据，诸如访问权限、文件拥有者以及文件数据块的分布信息(inode...)等等。在集群文件系统中，分布信息包括文件在磁盘上的位置以及磁盘在集群中的位置。用户需要操作一个文件必须首先得到它的元数据，才能定位到文件的位置并且得到文件的内容或相关属性。

      举个例子：利用rabbitmq作为消息队列，实现用户下订单后异步发送短信的功能。那么往rabbitmq的queue中保存的数据是订单号、用户手机号等业务数据。而元数据是这些数据的描述性数据（数据大小、是否被消费、存储位置等）。

 

2、三种模式

      rabbitmq有三种工作模式: 单机模式、普通集群模式、镜像集群模式。

（1）单机模式

      刚开始学习使用rabbitmq的时候，使用的是就是单机模式。当时在VMware中单独创建了一个虚拟机，然后安装、配置erlang，最后安装了一个rabbitmq实例。当时只是学习rabbitmq的简单使用，仅用来本地自学自测，只是小打小闹，不能保证高可用，所以在实际生产环境中不可能使用单机模式的。

（2）普通集群模式

      即在多个服务器上部署多个MQ实例，每台机器中部署一个实例，创建的每一个queue只会存在一个MQ实例上。但是每一个实例都会同步queue的元数据(即queue的标识和描述等信息)。当进行消费的时候，即使消费者连接到了其他的MQ实例上，此MQ实例也会根据内部保存的queue的元数据从该queue所在实例上拉取数据过来。

      简言之，queue只有一个，但是此queue中的元数据被同步到了其他各个MQ实例中。如果访问的是此queue所在的实例，则可以直接get到数据；如果访问的是其他MQ实例，则根据这个MQ中保存的queue的元数据，从queue所在的队列拉取数据。见下图：

      这种方式只是一个简单的集群，并没有保证高可用。 并且消费者在连接MQ实例时候，要么每次随机连接一个MQ实例然后拉取数据，要么固定连接queue所在的MQ实例消费数据，前者有数据拉取的资源开销，后者导致MQ单实例性能瓶颈。 还有，如果真正有数据的那个queue的MQ实例宕机的话，那么其他的实例就无法进行数据的拉取。所以，这种方式只是通过集群部署的方式提高了消息的吞吐量，并没有提高消息队列的高可用。

（3）镜像集群模式

      这种模式才是高可用模式，与普通集群模式的主要区别在于：无论queue的元数据还是queue中的消息都会同时存在多个MQ实例上。

      要开启镜像集群模式，需要在后台新增镜像集群模式策略，也就是要求把queue中的元数据和消息同步到所有其他的MQ节点中，也可以指定同步到指定数量的节点。

      好处： 任何一个MQ节点宕机了，都不会影响整个集群数据的完整性，因为剩下的其他未宕机的MQ节点都有queue的完整数据，当进行消息消费的时候，连接其他的服务器节点一样也能获取到数据。

      缺点：性能开销大，因为需要整个集群内部同步所有实例的数据；无法线性扩容，因为每一个服务器中都包含整个集群服务节点中的所有数据，这样一旦单个服务器节点的容量满了就不容易对容量进行线性拓展。

参考：

1、https://blog.****.net/weixin_42942532/article/details/89073534

2、https://my.oschina.net/hensemlee/blog/3018994