从零开始搭建 EMQX 集群压测框架
架构
在设计以EMQX为中心的MQTT消息队列集群压力测试框架时,我们采用微服务架构模式。EMQX作为消息队列的核心,负责处理MQTT协议的消息发布和订阅。Nginx作为EMQX的反向代理,负责负载均衡和SSL/TLS终端。MQTTX-CLI作为压力测试工具,模拟大量客户端连接和消息交换。
流程
- 使用
Docker Compose
定义EMQX
集群服务、Nginx
服务和MQTTX-CLI
测试客户端。 EMQX
集群启动并等待客户端连接。Nginx
启动并配置为EMQX
集群的入口,处理来自外部的MQTT
连接请求。MQTTX-CLI
启动并模拟成千上万的客户端连接到Nginx
代理。- 收集测试数据,分析
EMQX
集群的性能和稳定性。
各服务功能
EMQX
:高性能的分布式MQTT
消息队列,处理消息发布、订阅和路由。Nginx
:反向代理服务器,提供负载均衡、SSL
终端、连接限制和访问控制。MQTTX-CLI
:命令行工具,用于模拟大量MQTT
客户端进行压力测试。
部署
使用
Docker
和
Docker Compose
进行服务的容器化部署。每个服务都被封装在独立的
Docker
容器中,通过
Docker
网络进行通信。
Docker Compose
文件定义了服务的配置、网络和卷挂载。
文件目录
|-- LICENSE
|-- README.md
|-- mqtt-lb-haproxy
`-- mqtt-lb-nginx
|-- README.md
|-- certs
||-- cacert.pem
||-- cert.pem
||-- client-cert.pem
||-- client-key.pem
|`-- key.pem
|-- docker-compose.yaml
|-- mqttx_cli_emqx_tcp.json
|-- mqttx_cli_emqx_tls.json
`-- nginx.conf
配置文件
version:'3'services:emqx1:image: emqx/emqx:5.4.1
container_name: emqx1
hostname: emqx1-cluster.emqx.io
environment:- [email protected]
- EMQX_CLUSTER__DISCOVERY_STRATEGY=static
- [email protected],[email protected],[email protected]
ports:- 18083:18083networks:- emqx-net
emqx2:image: emqx/emqx:5.4.1
container_name: emqx2
hostname: emqx2-cluster.emqx.io
environment:- [email protected]
- EMQX_CLUSTER__DISCOVERY_STRATEGY=static
- [email protected],[email protected],[email protected]
networks:- emqx-net
emqx3:image: emqx/emqx:5.4.1
container_name: emqx3
hostname: emqx3-cluster.emqx.io
environment:- [email protected]
- EMQX_CLUSTER__DISCOVERY_STRATEGY=static
- [email protected],[email protected],[email protected]
networks:- emqx-net
nginx:image: nginx:1.23.0-alpine
container_name: nginx
ports:- 1883:1883- 8883:8883- 8083:8083- 8084:8084- 8888:8888# nginx statusvolumes:- $PWD/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf
- $PWD/certs:/etc/nginx/certs
networks:- emqx-net
mqttx-cli:# 指定压测工具image: emqx/mqttx-cli
container_name: mqttx-cli
command: mqttx bench conn -c 2000 -h nginx # 对nginx容器进行压测networks:emqx-net:# mqttx-cli 与 其他容器 在同一局域网中ipv4_address: 172.26.0.12
networks:emqx-net:driver: bridge
ipam:config:-subnet: 172.26.0.0/16
启动服务
cd mqtt-lb-nginx &&docker-compose up -d# 查看服务运行状态[root@master mqtt-lb-nginx]# docker-compose ps
NAME COMMAND SERVICE STATUS PORTS
emqx1 "/usr/bin/docker-ent…" emqx1 running 0.0.0.0:18083->18083/tcp, :::18083->18083/tcp
emqx2 "/usr/bin/docker-ent…" emqx2 running 18083/tcp
emqx3 "/usr/bin/docker-ent…" emqx3 running 18083/tcp
mqttx-cli "docker-entrypoint.s…" mqttx-cli running
nginx "/docker-entrypoint.…" nginx running 0.0.0.0:1883->1883/tcp ...
查看nginx子进程负载数
# /home/nginx-cores.sh 需要在nginx 容器中先创建[root@master mqtt-lb-nginx]# docker exec -it nginx cat /home/nginx-cores.sh#!/bin/shnginx_pids=`ps aux |grep"[n]ginx: worker"|awk'{print $1}'`forpidin$nginx_pidsdon=`ls /proc/$pid/fd |wc|awk'{print $1}'`echo"pid = $pid$n connection"done# 查看nginx子进程负载数[root@master mqtt-lb-nginx]# docker exec -it nginx sh /home/nginx-cores.sh
pid =1741286 connection
pid =1751270 connection
pid =1761270 connection
pid =1771270 connection
pid =1781270 connection
pid =1791270 connection
pid =1801270 connection
pid =1811270 connection
emqx dashboard
访问地址:
ip:18083
优劣势
优势:
- 容器化部署:快速部署和易于管理,确保环境一致性。
- 可扩展性:
EMQX
集群和Nginx
可以水平扩展以处理更大的负载。 - 灵活性:
Nginx
提供灵活的配置选项,如SSL、负载均衡策略等。 - 自动化测试:
MQTTX-CLI
支持自动化测试脚本,提高测试效率。
劣势:
- 资源消耗:容器化可能占用较多的服务器资源。
- 复杂性:
Docker
容器管理和服务编排增加了系统的复杂性。 - 网络配置:容器间的网络通信需要合理配置,以确保数据流畅。
- 性能评估:通过压力测试,评估
EMQX
集群在高负载下的性能表现。
安全性考虑:
Nginx
作为反向代理,可以实施安全策略,如TLS加密和访问控制。
监控和日志:集成监控系统,如
Prometheus
和
Grafana
,收集和分析性能数据。
通过综合考虑这些因素,可以设计并实现一个高效、可靠且易于维护的
EMQX
集群压力测试框架。通过
Docker
部署,我们能够实现快速、灵活的系统搭建和管理。
项目地址
emqx-cluster
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