[大数据]消息中间件 Rabbitmq（看完包教、包会、包。。。。）

一、消息中间件

1、简介

消息中间件也可以称消息队列，是指用高效可靠的消息传递机制进行与平台无关的数据交流，并基于数据通信来进行分布式系统的集成。通过提供消息传递和消息队列模型，可以在分布式环境下扩展进程的通信。

当下主流的消息中间件有RabbitMQ、Kafka、ActiveMQ、RocketMQ等。

2、消息中间件主要作用

• 冗余(存储)
• 扩展性
• 可恢复性
• 缓冲
• 异步通信
• 削峰 ：消息队列中的常用场景，一般在秒杀或抢购活动中使用广泛。一般会因为流量过大，应用系统配置承载不了这股瞬间流量，导致系统直接挂掉，即传说中的“宕机”现象。为解决这个问题，我们会将那股巨大的流量拒在系统的上层，即将其转移至 MQ 而不直接涌入我们的接口。
• 解耦（耦合性）

3、消息中间件的两种模式

（1）P2P模式

P2P模式包含三个角色：消息队列（Queue）、发送者(Sender)、接收者(Receiver)。每个消息都被发送到一个特定的队列，接收者从队列中获取消息。队列保留着消息，直到它们被消费或超时。

P2P的特点：（点对点：Queue，不可重复消费）

• 每个消息只有一个消费者（Consumer），即一旦被消费，消息就不再在消息队列中存在
• 发送者和接收者之间在时间上没有依赖性，也就是说当发送者发送了消息之后，不管接收者有没有正在运行它不会影响到消息被发送到队列
• 接收者在成功接收消息之后需向队列应答成功
• 如果希望发送的每个消息都会被成功处理的话，那么需要P2P模式

（2）Pub/Sub模式

Pub/Sub模式包含三个角色：主题（Topic）、发布者（Publisher）、订阅者（Subscriber） 。多个发布者将消息发送到Topic，系统将这些消息传递给多个订阅者。例如 Kafka

Pub/Sub的特点：（发布/订阅：Topic，可以重复消费）

• 每个消息可以有多个消费者
• 发布者和订阅者之间有时间上的依赖性。针对某个主题（Topic）的订阅者，它必须创建一个订阅者之后，才能消费发布者的消息
• 为了消费消息，订阅者必须保持运行的状态
• 如果希望发送的消息可以不被做任何处理、或者只被一个消费者处理、或者可以被多个消费者处理的话，那么可以采用Pub/Sub模型

4、常用中间件介绍与对比

（1）Kafka

Kafka是LinkedIn开源的分布式发布-订阅消息系统，目前归属于Apache顶级项目。Kafka主要特点是追求高吞吐量，一开始的目的就是用于日志收集和传输。0.8版本开始支持复制，不支持事务，对消息的重复、丢失、错误没有严格要求，适合产生大量日志数据的互联网服务的数据收集业务。

（2）RabbitMQ

RabbitMQ是使用Erlang语言开发的开源消息队列系统，基于AMQP协议来实现。AMQP的主要特征是面向消息、队列、路由（包括点对点和发布/订阅）、可靠性、安全。AMQP协议更多用在企业系统内对数据一致性、稳定性和可靠性要求很高的场景，对性能和吞吐量的要求还在其次。

Erlang是一种通用的面向并发的编程语言

（3）RocketMQ

RocketMQ是阿里开源的消息中间件，**它是纯Java开发，具有高吞吐量、高可用性、适合大规模分布式系统应用的特点。**它对消息的可靠传输及事务性做了优化，目前在阿里集团被广泛应用于交易、充值、消息推送、日志流式处理、binglog分发等场景。

总结：RabbitMQ比Kafka可靠，Kafka更适合IO高吞吐的处理，一般应用在大数据日志处理或对实时性（少量延迟），可靠性（少量丢数据）要求稍低的场景使用，比如ELK日志收集。

二、RabbitMQ集群

1、RabbitMQ简介

RabbitMQ是Erlang开发的，集群非常方便，因为Erlang天生就是分布式语言，但其本身并不支持负载均衡，支持高并发，支持可扩展。支持AJAX，持久化，用于在分布式系统中存储转发消息，在易用性、扩展性、高可用性等方面表现不俗。

Ajax 即“Asynchronous Javascript And XML”(异步 JavaScript 和 XML),是指一种创建交互式网页应用的网页开发技术。Ajax = 异步 JavaScript 和 XML

2、RabbitMQ 特点

• 可靠性

• 扩展性

• 高可用性

• 多种协议

• 多语言客户端

• Web管理界面

• 插件机制

3、什么是消息队列

MQ 全称为Message Queue, 消息队列。是一种应用程序对应用程序的通信方法。应用程序通过读写出入队列的消息（针对应用程序的数据）来通信，而无需专用连接来链接它们。

消息传递指的是程序之间通过在消息中发送数据进行通信。

4、RabbitMQ模式

注意:RabbitMQ模式大概分为以下三种:

• 单机模式。

• 普通模式(默认的集群模式)。

• 镜像模式(把需要的队列做成镜像队列，存在于多个节点，属于RabbiMQ的HA方案，在对业务可靠性要求较高的场合中比较适合)。要实现镜像模式，需要先搭建出普通集群模式，在这个模式的基础上再配置镜像模式以实现高可用。

5、集群中的基本概念

RabbitMQ的集群节点包括内存节点、磁盘节点。顾名思义内存节点就是将所有数据放在内存，磁盘节点将数据放在磁盘。

一个rabbitmq集群中可以共享 user，vhost，queue，exchange等，所有的数据和状态都是必须在所有节点上复制。

Broker:消息队列服务器实体
ConnectionFactory（连接管理器）：应用程序与Rabbit之间建立连接的管理器，程序代码中使用；
Exchange（交换器）：用于接收、分配消息；
Routing Key：路由关键字，exchange根据这个关键字进行消息投递；
Queue（队列）：用于存储生产者的消息；
Bindding：绑定，把exchange和queue按照路由规则绑定起来。
vhost：虚拟主机，一个broker里可以开设多个vhost，用作不同用户的权限分离.
producer：消息生产者，就是投递消息的程序。
consumer：消息消费者，就是接受消息的程序。
channel：（信道）消息通道，在客户端的每个连接里，可建立多个channel，每个channel代表一个会话任务。消息推送使用的通道；

面试注意:集群中有两种节点

• 内存节点：只保存状态到内存（持久的queue的持久内容将被保存到disk）

• 磁盘节点：保存状态到内存和磁盘。—推荐

内存节点虽然不写入磁盘，但是它执行比磁盘节点要好。集群中，只需要一个磁盘节点来保存状态 就足够了

如果集群中只有内存节点，那么不能停止它们，否则所有的状态，消息等都会丢失。

三、RabbitMQ 安装

1、准备环境

注意，三台服务器，RabbitMQ集群节点必须在同一网段，如果是跨域，效果会变差。关闭防火墙和selinux

修改主机名称，添加解析

配置hosts文件更改三台MQ节点的计算机名分别为rabbitmq-1、rabbitmq-2 和rabbitmq-3，然后修改hosts配置件（必做，不然之后操作会报错！！！！）

[root@rabbitmq-1 ~]# hostnamectl set-hostname rabbitmq-1
[root@rabbitmq-1 ~]# vim /etc/hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.50.138 rabbitmq-1
192.168.50.139 rabbitmq-2
192.168.50.140 rabbitmq-3

2、配置安装rabbitmq软件

三个节点配置安装rabbitmq软件

Rabbitmq官网：https://www.rabbitmq.com/

Rabbitmq安装包下载方式

1.安装依赖
[root@rabbitmq-1 ~]# yum install -y *epel* gcc-c++ unixODBC unixODBC-devel openssl-devel ncurses-devel

2.yum安装erlang
[root@rabbitmq-1 ~]# wget https://packages.erlang-solutions.com/erlang-solutions-1.0-1.noarch.rpm
[root@rabbitmq-1 ~]# yum install erlang-solutions-1.0-1.noarch.rpm -y
测试：
[root@rabbitmq-1 ~]# erl
Erlang/OTP 20 [erts-9.3] [source] [64-bit] [smp:1:1] [ds:1:1:10] [async-threads:10] [hipe] [kernel-poll:false]

Eshell V9.3  (abort with ^G)
1>

3.安装rabbitmq
[root@rabbitmq-1 ~]# wget https://github.com/rabbitmq/rabbitmq-server/releases/download/v3.9.5/rabbitmq-server-3.9.5-1.el7.noarch.rpm
[root@rabbitmq-1 ~]# yum install rabbitmq-server-3.7.5-1.el7.noarch.rpm -y

3.启动
[root@rabbitmq-1 ~]# systemctl daemon-reload
[root@rabbitmq-1 ~]# systemctl start rabbitmq-server
[root@rabbitmq-1 ~]# systemctl enable rabbitmq-server
[root@rabbitmq-1 ~]# systemctl status rabbitmq-server
启动方式二:
[root@rabbitmq-1 ~]# /sbin/service rabbitmq-server status  ---查看状态
[root@rabbitmq-1 ~]# /sbin/service rabbitmq-server start   ---启动
每台都操作开启rabbitmq的web访问界面： 
[root@rabbitmq-1 ~]# rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management

3、管理界面

3台机器都操作:开启用户远程登录:

[root@rabbitmq-1 ~]# cd /etc/rabbitmq/   
[root@rabbitmq-1 rabbitmq]# cp /usr/share/doc/rabbitmq-server-3.7.5/rabbitmq.config.example

[root@rabbitmq-1 rabbitmq]# ls
enabled_plugins  rabbitmq.config
[root@rabbitmq-1 rabbitmq]# vim rabbitmq.config
修改如下:

三台机器都操作重启服务服务:
[root@rabbitmq-1 ~]# systemctl restart rabbitmq-server

查看端口

4369 -- erlang端口
5672 --程序连接端口
15672 -- 管理界面ui端口
25672 -- server间内部通信端口

！注意如果是云服务器，切记添加安全组端口放行。

访问:192.168.50.138:15672

这里需要注意:

• rabbitmq默认管理员用户:guest 密码:guest

• 新添加的用户为:soho 密码:soso

4、创建用户

注意:在一台机器操作

1.添加用户和密码
[root@rabbitmq-1 ~]# rabbitmqctl add_user soho soso
Adding user "soho" ...

2.设置为管理员
[root@rabbitmq-1 ~]# rabbitmqctl set_user_tags soho administrator
Setting tags for user "soho" to [administrator] ...

3.查看用户
[root@rabbitmq-1 ~]# rabbitmqctl list_users
Listing users ...
guest	[administrator]
soho	[administrator]
...done.

4.设置权限
此处设置权限时注意'.*'之间需要有空格 
三个'.*'分别代表了conf权限，read权限与write权限 
例如：当没有给soho设置这三个权限前是没有权限查询队列，在ui界面也看不见
[root@rabbitmq-1 ~]# rabbitmqctl set_permissions -p "/" soho ".*" ".*" ".*"
Setting permissions for user "soho" in vhost "/" ...

四、集群部署

开始部署集群三台机器都操作:

1、创建数据存放目录和日志存放目录

3台机器都操作:

[root@rabbitmq-1 ~]# mkdir -p /data/rabbitmq/data
[root@rabbitmq-1 ~]# mkdir -p /data/rabbitmq/logs
[root@rabbitmq-1 ~]# chmod 777 -R /data/rabbitmq
[root@rabbitmq-1 ~]# chown rabbitmq.rabbitmq /data/ -R
创建配置文件:
[root@rabbitmq-1 ~]# vim /etc/rabbitmq/rabbitmq-env.conf
RABBITMQ_MNESIA_BASE=/data/rabbitmq/data
RABBITMQ_LOG_BASE=/data/rabbitmq/logs
重启服务
[root@rabbitmq-1 ~]# systemctl restart rabbitmq-server

2、拷贝erlang.cookie

Rabbitmq的集群是依附于erlang的集群来工作的,所以必须先构建起erlang的集群。

Erlang的集群中各节点是经由各个cookie来实现的,这个cookie存放在/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie中，文件是400的权限。所以必须保证各节点cookie一致,不然节点之间就无法通信。

如果执行# rabbitmqctl stop_app 这条命令报错，需要执行

#chmod 400 .erlang.cookie
#chown rabbitmq.rabbitmq .erlang.cookie

官方在介绍集群的文档中提到过.erlang.cookie 一般会存在这两个地址：

• 第一个是home/.erlang.cookie；
• 第二个地方就是/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie。如果我们使用解压缩方式安装部署的rabbitmq，那么这个文件会在{home}目录下，也就是$home/.erlang.cookie。如果我们使用rpm等安装包方式进行安装的，那么这个文件会在/var/lib/rabbitmq目录下。

[root@rabbitmq-1 ~]# cat /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie
HOUCUGJDZYTFZDSWXTHJ
scp的方式将rabbitmq-1节点的.erlang.cookie的值复制到其他两个节点中。
[root@rabbitmq-1 ~]# scp /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie root@192.168.50.139:/var/lib/rabbitmq/
[root@rabbitmq-1 ~]# scp /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie root@192.168.50.140:/var/lib/rabbitmq/

3、将mq-2、mq-3作为内存节点加到mq-1节点集群中

在mq-2、mq-3执行如下命令：
[root@rabbitmq-2 ~]# rabbitmqctl stop_app  #停止节点，切记不是停止服务

[root@rabbitmq-2 ~]# rabbitmqctl reset   #如果有数据需要重置，没有则不用

注意查看回显，如果不是以上。就是错误；如果报错，重启rabbitmq服务

将两个节点加入集群，指定角色
[root@rabbitmq-2 ~]# rabbitmqctl join_cluster --ram rabbit@rabbitmq-1  #添加到内存节点
Clustering node 'rabbit@rabbitmq-2' with 'rabbit@rabbitmq-1' ...
[root@rabbitmq-2 ~]# rabbitmqctl start_app  #启动节点
Starting node 'rabbit@rabbitmq-2' ...
 completed with 3 plugins.
===============================================================================
[root@rabbitmq-3 ~]# rabbitmqctl stop_app
Stopping node 'rabbit@rabbitmq-3' ...
[root@rabbitmq-3 ~]# rabbitmqctl reset
Resetting node 'rabbit@rabbitmq-3' ...
[root@rabbitmq-3 ~]# rabbitmqctl join_cluster --ram rabbit@rabbitmq-1
Clustering node 'rabbit@rabbitmq-3' with 'rabbit@rabbitmq-1' ...
[root@rabbitmq-3 ~]# rabbitmqctl start_app
Starting node 'rabbit@rabbitmq-3' ...
 completed with 3 plugins.

（1）默认rabbitmq启动后是磁盘节点，在这个cluster命令下，mq-2和mq-3是内存节点，
mq-1是磁盘节点。
（2）如果要使mq-2、mq-3都是磁盘节点，去掉--ram参数即可。
（3）如果想要更改节点类型，可以使用命令rabbitmqctl change_cluster_node_type
disc(ram),前提是必须停掉rabbitmq应用
注:
#如果有需要使用磁盘节点加入集群
 [root@rabbitmq-2 ~]# rabbitmqctl join_cluster  rabbit@rabbitmq-1
 [root@rabbitmq-3 ~]# rabbitmqctl join_cluster  rabbit@rabbitmq-1

4、查看集群状态

在 RabbitMQ 集群任意节点上执行 rabbitmqctl cluster_status来查看是否集群配置成功。
在mq-1磁盘节点上面查看
[root@rabbitmq-1 ~]# rabbitmqctl cluster_status

每台机器显示出三台节点，表示已经添加成功！

5、测试

登录rabbitmq web管理控制台，创建新的队列

打开浏览器输入http://192.168.50.138:15672,

• 输入默认的Username：guest

• 输入默认的Password:guest

登录后出现如图所示的界面。

根据界面提示创建一条队列

五、RabbitMQ 镜像集群配置

上面已经完成RabbitMQ默认集群模式，但并不保证队列的高可用性，队列内容不会复制。如果队列节点宕机直接导致该队列无法应用，只能等待重启，所以要想在队列节点宕机或故障也能正常应用，就要复制队列内容到集群里的每个节点，必须要创建镜像队列。

镜像队列是基于普通的集群模式的。

1、创建镜像集群

在任意一台机器操作

[root@rabbitmq-1 ~]# rabbitmqctl set_policy  ha-all "^" '{"ha-mode":"all"}'
Setting policy "ha-all" for pattern "^" to "{"ha-mode":"all"}" with priority "0" for vhost "/" ...

• rabbitmq set_policy ：设置策略
• "^"匹配所有的队列
• ha-all 策略名称为ha-all
• ‘{“ha-mode”:“all”}’ 策略模式为 all 即复制到所有节点，包含新增节点。

再次查看队列已经同步到其他两台节点:

2、设置策略介绍:

rabbitmqctl set_policy [-p Vhost] Name Pattern Definition

• -p Vhost： 可选参数，针对指定vhost下的queue进行设置
• Name: policy的名称，可以定义
• Pattern: queue的匹配模式(正则表达式),也就是说会匹配一组。
• Definition：镜像定义，包括三个部分ha-mode, ha-params, ha-sync-mode
  • ha-mode:指明镜像队列的模式，有效值为 all/exactly/nodes
    • all：表示在集群中所有的节点上进行镜像
    • exactly：表示在指定个数的节点上进行镜像，节点的个数由ha-params指定
    • nodes：表示在指定的节点上进行镜像，节点名称通过ha-params指定
  • ha-params：ha-mode模式需要用到的参数
  • ha-sync-mode：进行队列中消息的同步方式，有效值为automatic和manual

3、案例

例如，对队列名称以hello开头的所有队列进行镜像，并在集群的两个节点上完成镜像，policy的设置命令为：

rabbitmqctl set_policy hello-ha “^hello” ‘{“ha-mode”:”exactly”,”ha-params”:2,”ha-sync-mode”:”automatic”}’

则此时镜像队列设置成功。

将所有队列设置为镜像队列，即队列会被复制到各个节点，各个节点状态保持一致。

六、配置负载均衡器HA

RabbitMQ 高可用集群搭建完成，最后一个步骤就是搭建均衡器。

1、安装并配置

注意：如果使用阿里云，可以使用阿里云的内网slb来实现负载均衡，不用自己搭建HA。

1、安装

在192.168.50.138安装HAProxy

yum -y install haproxy

2、配置

修改 /etc/haproxy/haproxy.cfg

[root@rabbitmq-1 ~]# cp /etc/haproxy/haproxy.cfg /etc/haproxy/haproxy.cfg.bak
[root@rabbitmq-1 ~]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
global
    log         127.0.0.1 local2

    chroot      /var/lib/haproxy
    pidfile     /var/run/haproxy.pid
    maxconn     4000
    user        haproxy
    group       haproxy
    nbproc      4
    daemon
    # turn on stats unix socket
    stats socket /var/lib/haproxy/stats
#---------------------------------------------------------------------
defaults
    mode                    http
    log                     global
    retries                 3
    timeout connect         10s
    timeout client          1m
    timeout server          1m
    timeout check           10s
    maxconn                 2048
#---------------------------------------------------------------------
##监控查看本地状态#####
listen admin_stats
    bind *:80
    mode http
    option httplog
    option httpclose
    log 127.0.0.1 local0 err
    stats uri  /haproxy
    stats auth qianfeng:123
####################################
###反代监控
frontend server
    bind *:5670
    log global
    mode tcp
    default_backend rabbitmq
    maxconn 3
backend rabbitmq
    mode        tcp
    log         global
    balance     roundrobin
    server      rabbitmq1 192.168.50.138:5672 check inter 2000s rise 2 fall 3
    server      rabbitmq2 192.168.50.139:5672 check inter 2000s rise 2 fall 3
    server      rabbitmq3 192.168.50.140:5672 check inter 2000s rise 2 fall 3
# check：表示启用对此后端服务器执行健康检查。
# inter：设置健康状态检查的时间间隔，单位为毫秒。
# rise：设置人故障状态转换至正常状态需要成功检查的次数，如 rise 2：表示2次检查正确就认为此服务器可用
# fall：设置后端服务器从正常状态转换为不可用状态需要检查的次数，如 fall 3表示3 次检查失败就认为此服务器不可用。

[root@rabbitmq-1 ~]# systemctl restart haproxy

浏览器输入http://192.168.50.138/haproxy查看rabbitmq的状态。

七、常见命令

1、插件管理

  开启某个插件：rabbitmq-plugins enable  xxx
  关闭某个插件：rabbitmq-plugins disable xxx
  注意：重启服务后生效。

2、用户管理

  新建用户：rabbitmqctl add_user xxxpwd
  删除用户: rabbitmqctl delete_user xxx
  查看用户：rabbitmqctl list_users
  改密码: rabbimqctl change_password {username} {newpassword}
  设置用户角色：rabbitmqctlset_user_tags {username} {tag ...}
  Tag可以为 administrator,monitoring, management

3、其他使用命令

rabbitmq使用命令:
rabbitmq-plugins list    ----查看安装的插件
rabbitmq-server -detached  -----------启动RabbitMQ节点
rabbitmqctl start_app ----------启动RabbitMQ应用，而不是节点
rabbitmqctl stop_app  ------停止
rabbitmqctl status  ------查看状态
rabbitmqctl add_user mq 123456    -------设置用户和密码
rabbitmqctl set_user_tags mq administrator ------------------新增账户并设置为管理员
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management  --------------------启用RabbitMQ_Management
rabbitmqctl cluster_status -------------------集群状态
rabbitmqctl forget_cluster_node rabbit@rabbit3 -------------------节点摘除 
rabbitmqctl reset application----------------------重置
rabbitmqctl set_permissions -p "/" soso  ".*" ".*" ".*"    --------------授权
--------------------- 
查看Connection，Queue，Channel,User

   rabbitmqctl list_connections  #列出所有连接
   rabbitmqctl list_queues  #列出所有队列
   rabbitmqctl list_channels #列出所有通道
   rabbitmqctl list_users   #列出所有用户
--------------------- 

八、常见问题

1、使用rabbitmq-server -detached命令启动rabbitmq时，出现以下提示Warning: PID file not written; -detached was passed，此时使用rabbitmqctl status提示服务已启动，可知此问题不用解决。

2、由于更改hostname文件，在每次rabbitmqctl stop或者rabbitmqctl cluster_status等，只要是rabbitmq的命令就报错，提示大概如下

Cluster status of node rabbit@web2 ...
Error: unable to connect to node rabbit@web2: nodedown

DIAGNOSTICS
===========

attempted to contact: [rabbit@web2]

rabbit@web2:
  * connected to epmd (port 4369) on web2
  * epmd reports node 'rabbit' running on port 25672
  * TCP connection succeeded but Erlang distribution failed

  * Hostname mismatch: node "rabbit@mq2" believes its host is different. Please ensure that hostnames resolve the same way locally and on "rabbit@mq2"


current node details:
- node name: 'rabbitmq-cli-11@web2'
- home dir: /root
- cookie hash: SGwxMdJ3PjEXG1asIEFpBg==

此时先ps aux | grep mq，然后kill -9 该进程，然后再rabbitmq-server -detached即可解决。（即先强杀，再重新启动）

3、使用rabbitmqctl stop，rabbitmq-server -detached重新启动后，原先添加的用户admin、虚拟主机coresystem等均丢失，还需要重新添加。