消息隊(duì)列在高并發(fā)的場景是必備技能，隨著我們的使用，在生產(chǎn)環(huán)境中的問題也是非常的多，比如：消息隊(duì)列如何做到高可用呢？

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場景的中間件有很多種類型，在這里就準(zhǔn)備常用的一些就用于分析處理。

1. RabbitMQ 的高可用性

RabbitMQ 是比較有代表性的，因?yàn)槭腔谥鲝模ǚ欠植际剑┳龈呖捎眯缘?，我們就?RabbitMQ 為例子講解第一種 MQ 的高可用性怎么實(shí)現(xiàn)。

RabbitMQ 有三種模式：單機(jī)模式、普通集群模式、鏡像集群模式。

單機(jī)模式

單機(jī)模式，就是 Demo 級別的，一般就是你本地啟動了玩玩兒的，沒人生產(chǎn)用單機(jī)模式。

普通集群模式（無高可用性）

普通集群模式，意思就是在多臺機(jī)器上啟動多個(gè) RabbitMQ 實(shí)例，每個(gè)機(jī)器啟動一個(gè)。你創(chuàng)建的 queue，只會放在一個(gè) RabbitMQ 實(shí)例上，但是每個(gè)實(shí)例都同步 queue 的元數(shù)據(jù)（元數(shù)據(jù)可以認(rèn)為是 queue 的一些配置信息，通過元數(shù)據(jù)，可以找到 queue 所在實(shí)例）。

你消費(fèi)的時(shí)候，實(shí)際上如果連接到了另外一個(gè)實(shí)例，那么那個(gè)實(shí)例會從 queue 所在實(shí)例上拉取數(shù)據(jù)過來。

這種方式確實(shí)很麻煩，也不怎么好，沒做到所謂的分布式，就是個(gè)普通集群。因?yàn)檫@導(dǎo)致你要么消費(fèi)者每次隨機(jī)連接一個(gè)實(shí)例然后拉取數(shù)據(jù)，要么固定連接那個(gè) queue 所在實(shí)例消費(fèi)數(shù)據(jù)，前者有數(shù)據(jù)拉取的開銷，后者導(dǎo)致單實(shí)例性能瓶頸。

而且如果那個(gè)放 queue 的實(shí)例宕機(jī)了，會導(dǎo)致接下來其他實(shí)例就無法從那個(gè)實(shí)例拉取，如果你開啟了消息持久化，讓 RabbitMQ 落地存儲消息的話，消息不一定會丟，得等這個(gè)實(shí)例恢復(fù)了，然后才可以繼續(xù)從這個(gè) queue 拉取數(shù)據(jù)。

所以這個(gè)事兒就比較尷尬了，這就沒有什么所謂的高可用性，這方案主要是提高吞吐量的，就是說讓集群中多個(gè)節(jié)點(diǎn)來服務(wù)某個(gè) queue 的讀寫操作。

鏡像集群模式（高可用性）

這種模式，才是所謂的 RabbitMQ 的高可用模式。跟普通集群模式不一樣的是，在鏡像集群模式下，你創(chuàng)建的 queue，無論元數(shù)據(jù)還是 queue 里的消息都會存在于多個(gè)實(shí)例上，就是說，每個(gè) RabbitMQ 節(jié)點(diǎn)都有這個(gè) queue 的一個(gè)完整鏡像，包含 queue 的全部數(shù)據(jù)的意思。然后每次你寫消息到 queue 的時(shí)候，都會自動把消息同步到多個(gè)實(shí)例的 queue 上。

那么如何開啟這個(gè)鏡像集群模式呢？其實(shí)很簡單，RabbitMQ 有很好的管理控制臺，就是在后臺新增一個(gè)策略，這個(gè)策略是鏡像集群模式的策略，指定的時(shí)候是可以要求數(shù)據(jù)同步到所有節(jié)點(diǎn)的，也可以要求同步到指定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)，再次創(chuàng)建 queue 的時(shí)候，應(yīng)用這個(gè)策略，就會自動將數(shù)據(jù)同步到其他的節(jié)點(diǎn)上去了。

這樣的話，好處在于，你任何一個(gè)機(jī)器宕機(jī)了，沒事兒，其它機(jī)器（節(jié)點(diǎn)）還包含了這個(gè) queue 的完整數(shù)據(jù)，別的 consumer 都可以到其它節(jié)點(diǎn)上去消費(fèi)數(shù)據(jù)。

壞處在于，第一，這個(gè)性能開銷也太大了吧，消息需要同步到所有機(jī)器上，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力和消耗很重！

第二，這些玩兒，不是分布式的，就沒有擴(kuò)展性可言了，如果某個(gè) queue 負(fù)載很重，你加機(jī)器，新增的機(jī)器也包含了這個(gè) queue 的所有數(shù)據(jù)，并沒有辦法線性擴(kuò)展你的 queue。

2. Kafka 的高可用性

Kafka 一個(gè)最基本的架構(gòu)認(rèn)識：由多個(gè) broker 組成，每個(gè) broker 是一個(gè)節(jié)點(diǎn)；你創(chuàng)建一個(gè) topic，這個(gè) topic 可以劃分為多個(gè) partition，每個(gè) partition 可以存在于不同的 broker 上，每個(gè) partition 就放一部分?jǐn)?shù)據(jù)。

這就是天然的分布式消息隊(duì)列，就是說一個(gè) topic 的數(shù)據(jù)，是分散放在多個(gè)機(jī)器上的，每個(gè)機(jī)器就放一部分?jǐn)?shù)據(jù)。

實(shí)際上 RabbmitMQ 之類的，并不是分布式消息隊(duì)列，它就是傳統(tǒng)的消息隊(duì)列，只不過提供了一些集群、HA(High Availability, 高可用性) 的機(jī)制而已，因?yàn)闊o論怎么玩兒，RabbitMQ 一個(gè) queue 的數(shù)據(jù)都是放在一個(gè)節(jié)點(diǎn)里的，鏡像集群下，也是每個(gè)節(jié)點(diǎn)都放這個(gè) queue 的完整數(shù)據(jù)。

Kafka 0.8 以前，是沒有 HA 機(jī)制的，就是任何一個(gè) broker 宕機(jī)了，那個(gè) broker 上的 partition 就廢了，沒法寫也沒法讀，沒有什么高可用性可言。

比如說，我們假設(shè)創(chuàng)建了一個(gè) topic，指定其 partition 數(shù)量是 3 個(gè)，分別在三臺機(jī)器上。但是，如果第二臺機(jī)器宕機(jī)了，會導(dǎo)致這個(gè) topic 的 1/3 的數(shù)據(jù)就丟了，因此這個(gè)是做不到高可用的。

Kafka 0.8 以后，提供了 HA 機(jī)制，就是 replica（復(fù)制品） 副本機(jī)制。每個(gè) partition 的數(shù)據(jù)都會同步到其它機(jī)器上，形成自己的多個(gè) replica 副本。所有 replica 會選舉一個(gè) leader 出來，那么生產(chǎn)和消費(fèi)都跟這個(gè) leader 打交道，然后其他 replica 就是 follower。寫的時(shí)候，leader 會負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)同步到所有 follower 上去，讀的時(shí)候就直接讀 leader 上的數(shù)據(jù)即可。只能讀寫 leader？

很簡單，要是你可以隨意讀寫每個(gè) follower，那么就要 care 數(shù)據(jù)一致性的問題，系統(tǒng)復(fù)雜度太高，很容易出問題。Kafka 會均勻地將一個(gè) partition 的所有 replica 分布在不同的機(jī)器上，這樣才可以提高容錯(cuò)性。

這么搞，就有所謂的高可用性了，因?yàn)槿绻硞€(gè) broker 宕機(jī)了，沒事兒，那個(gè) broker上面的 partition 在其他機(jī)器上都有副本的。如果這個(gè)宕機(jī)的 broker 上面有某個(gè) partition 的 leader，那么此時(shí)會從 follower 中重新選舉一個(gè)新的 leader 出來，大家繼續(xù)讀寫那個(gè)新的 leader 即可。這就有所謂的高可用性了。

寫數(shù)據(jù)的時(shí)候，生產(chǎn)者就寫 leader，然后 leader 將數(shù)據(jù)落地寫本地磁盤，接著其他 follower 自己主動從 leader 來 pull 數(shù)據(jù)。一旦所有 follower 同步好數(shù)據(jù)了，就會發(fā)送 ack 給 leader，leader 收到所有 follower 的 ack 之后，就會返回寫成功的消息給生產(chǎn)者。（當(dāng)然，這只是其中一種模式，還可以適當(dāng)調(diào)整這個(gè)行為）

消費(fèi)的時(shí)候，只會從 leader 去讀，但是只有當(dāng)一個(gè)消息已經(jīng)被所有 follower 都同步成功返回 ack 的時(shí)候，這個(gè)消息才會被消費(fèi)者讀到。

以上就是如何保證消息隊(duì)列的高可用？的詳細(xì)內(nèi)容，更多請關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)公司其它相關(guān)文章！

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