ActiveMQ集群整体认识

前言

最终需要掌握 Replicated LevelDB Store部署方式,这种部署方式是基于ZooKeeper的。

集群分为两种方式:
1.伪集群:集群节点都搭在一台机器上
2.真集群:集群节点分布在多台机器上
更多详细:真集群与伪集群的区别

一、为什么使用集群?

  1. 实现高可用,以排除单点故障引起的服务中断。
  2. 实现负载均衡,以提升效率为更多的客户提供服务。

二、ActiveMQ集群部署方式

ActiveMQ集群的部署方式主要有下面2种:

  1. Broker Clusters 模式:实现负载均衡,多个broker之间同步消息,已达到服务器负载的可能。
  2. Master Slave 模式:实现高可用,当主服务器宕机时,备用服务器可以立即补充,以保证服务的继续。

1. 失效转移连接

该策略用于控制消费者的访问,这是我们在编写代码的时候要使用的连接方式。一个消费者连接到多个broker集群的中的一个broker,当该broker出问题时,消费者自动连接到其他一个正常的broker。消费者使用 failover 协议来连接broker,通常叫做 失效转移(也叫故障转移,断线重连机制,FailOver)策略,语法如下:
failover:(uri1,uri2,...,uriN)?transportOptions

1.uri:消息服务器的地址 
2.transportOptions参数说明: 
        randomize:默认为 true ,表示在URI列表中选择URL连接时是否采用随机策略。 
        initialReconnectDelay:默认为10,单位为毫秒,表示一次尝试重连之间等待的时间。 
        maxReconnectDelay:默认 30000,单位毫秒,最长重连的时间间隔。

例如:

<!-- 
    1. client使用failover协议来与有效的master交互  
    2. master地址在前,slavew 在后,randomize 为 false让 Client优先与master通信  
    3. 如果 master 失效,failover协议将会尝试与slave建立链接,并依此重试
-->
failover:(tcp://localhost:61616,tcp://localhost:61617)?randomize=false

2. Broker Clusters 部署

Broker-Cluster的部署方式就可以解决负载均衡的问题。Broker-Cluster部署方式中,各个broker通过网络互相连接,并共享queue,保证消息同步。

clipboard.png

各个broker进行消息同步使用的是NetworkConnection (网络连接器),主要用于配置各个broker之间的网络通讯方式,用于服务器传递信息。 分为静态连接器和动态连接器。

  1. 静态连接器

    <networkConnectors>
        <networkConnector uri="static:(tcp://127.0.0.1:61617,tcp://127.0.0.1:61618)"/> 
    </networkConnectors>
  2. 动态连接器

    <!-- 网络连接器 -->
    <networkConnectors>
        <networkConnector uri="multicast://default"/> 
    </networkConnectors>
    <!-- 传输连接器 -->
    <transprotConnectors>
        <transprotConnector uri="tcp://localhost:0" discoveryUri="multicast://default" />
    </transprotConnectors>

静态连接器过于局限,动态连接器可随意扩展服务器连接。

3. Master Slave 部署(主从)

只需要掌握 Replicated LevelDB Store

Master Slave主从方案所实现的高可用架构具体内容可参考:ActiveMQ与HA架构(master/slave)

通过部署多个broker实例,选举产生一个master和多个slave,master宕机后由slave接管服务来达到高可用性。Master-Slave的方式虽然能解决多服务热备的高可用问题,但无法解决负载均衡和分布式的问题。Broker Cluster的部署方式刚好可以解决负载均衡的问题。一般两者结合使用。
这里主要介绍2种配置方案(一般只使用):

  1. Share storage master slave(共享存储)
    包括:Shared File System Master slave 和 JDBC Store Master Slave 两种模式
    此模式中Master和Slave的数据是共享的(相当于共享同一个数据库),当master失效后,slave会自动接管服务,无需手动进行数据的copy与同步,因为master存储数据之后,这些数据在任何时候对slave都是可见的。
    master与slave之间,通过共享文件的“排他锁”或者分布式排他锁(ZooKeeper)来决定Broker的状态与角色,获取锁权限的Broker作为master,其它的Broker则作为slave。如果master失效,它必将失去锁权限,那么其它的slave将通过锁竞争来选举新master,没有获取锁权限的Broker作为slave,并等待锁的释放(间歇性尝试获取锁)。

    • Shared File System Master Slave模式(只适合单台主机部署,不适合多台主机部署)

      这种方式是最常用的模式,架构简单,可靠实用。我们只需要一个SAN文件系统即可。使用文件系统来共享数据文件,多个Broker共享同一个文件系统。配置如下:
      ```
      <!-- 
      假设在本地启动两个broker,配置文件activemq.xml 里面的持久化文件目录都设置成同一个即可。  
      这里默认使用的kahaDB ,你也可以用levelDB,不推荐AMQDB  -->
      <persistenceAdapter>  
              <kahaDB directory="/opt/activemq/shared_kahadb" />  
      </persistenceAdapter>
      ```
    • JDBC Store Master Slave模式(适合多台主机部署)

      数据存储用的是数据库(MySQL/Oracle等),相对于日志文件而言,JDBC Store通常认为是低效的。配置如下:
      ```
      <broker brokerName="broker-locahost-0">  
          <persistenceAdapter>  
              <jdbcPersistenceAdapter dataSource="#mysql-ds"/>  
          </persistenceAdapter>            
      </broker>  
       <!-- 配置jdbc数据库连接 -->
      <bean id="mysql-ds" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close">  
          <property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>  
          <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/activemq?relaxAutoCommit=true"/>  
          <property name="username" value="root"/>  
          <property name="password" value="root"/>  
          <property name="poolPreparedStatements" value="true"/>  
      </bean>  
      ```
      
      
  2. Replicated LevelDB Store(使用ZooKeeper协调多个Broker)重要
    基于复制的LevelDB Store模式是ActiveMQ 5.9以后新增的特性,这是ActiveMQ全力打造的HA存储引擎。 一般都使用这种方式。由于利用zk 进行配置管理,可以方便监控,同时配置也相对简单。

    使用ZooKeeper(集群)注册所有的ActiveMQ Broker。只有其中的一个Broker可以对外提供服务(也就是Master节点),其他的Broker处于待机状态,被视为Slave。如果Master因故障而不能提供服务,则利用ZooKeeper的内部选举机制会从Slave中选举出一个Broker充当Master节点,继续对外提供服务。

    由于基于ZooKeeper(通常ZooKeeper集群至少需要3个实例,才能保证ZooKeeper本身的高可用性),所以Broker最低需要3个。activemq.xml中配置如下:

    <!-- 持久化的部分为ZooKeeper集群连接地址-->  
    <persistenceAdapter>  
        <replicatedLevelDB  
          directory="${activemq.data}/leveldb"  
          replicas="3"  
          bind="tcp://0.0.0.0:0"  
          zkAddress="10.10.2.20:2181,10.10.2.21:2181,10.10.2.22:2181"  
          zkPassword="password"  
          zkPath="/opt/activemq/leveldb-stores"  
          hostname="10.10.2.20"  
          />  
    </persistenceAdapter>
    <!-- 
    # directory: 存储数据的路径
    # replicas:集群中的节点数【(replicas/2)+1公式表示集群中至少要正常运行的服务数量】,3台集群那么允许1台宕机, 另外两台要正常运行  
    # bind:当该节点成为master后,它将绑定已配置的地址和端口来为复制协议提供服务。还支持使用动态端口。只需使用tcp://0.0.0.0:0进行配置即可,默认端口为61616。 
    # zkAddress:ZK的ip和port, 如果是集群,则用逗号隔开(这里作为简单示例ZooKeeper配置为单点, 这样已经适用于大多数环境了, 集群也就多几个配置) 
    # zkPassword:当连接到ZooKeeper服务器时用的密码,没有密码则不配置。 
    # zkPah:ZK选举信息交换的存贮路径,启动服务后actimvemq会到zookeeper上注册生成此路径   
    # hostname: ActiveMQ所在主机的IP
    # 更多参考:http://activemq.apache.org/replicated-leveldb-store.html
    -->

三、 Master Slave和Broker Cluster结合使用(常用方式)

--- 高可用 负载均衡
Master Slave
Broker Cluster

Master Slave只能实现高可用性,不能实现负载均衡。
Broker Cluster 只能实现负载均衡,不能实现高可用性。
Master SlaveBroker Cluster 结合使用可以实现高可用负载均衡,如下图:
按 A->B->C 顺序启动节点服务。
图片描述

这个集群是综合了Broker Cluster和master/slave两种基本集群方式,其中master/slave(B和C)是基于共享存储实现的。A和B组成消息同步,A和C组成消息同步是为实现均衡负载,B和C组成master/slave是为了实现高可用。

  1. 如果A宕机,集群退化成标准master/slave集群,只是了失去负载均衡能力。
  2. 如果B宕机,C会继续提供服务,集群退化成Broker Cluster集群,失去高可用能力。
  3. 如果C宕机也会失去高可用能力(同B)。

ABC无论哪一台宕机,集群都不会崩溃,但是需要迅速恢复。

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