一、rabbitmq介绍

1、rabbitmq简介

RabbitMQ是一个开源的消息代理和队列服务器，它用于通过轻量且可靠的消息在服务器之间进行通信。RabbitMQ实现了高级消息队列协议（AMQP），这一协议最初由摩根大通牵头设计，随后被多家公司采纳并推广。作为AMQP协议的开源实现，RabbitMQ可以跨多种语言和平台使用，如Java、.NET、Ruby、PHP、Python、JavaScript等，支持几乎所有的消息队列和发布/订阅场景。

2、RabbitMQ 的一些重要组成部分和特性的详细介绍：

1. 可靠性：RabbitMQ通过持久化消息和队列来确保消息的可靠性，即使在网络分区或服务器故障的情况下也能保证消息不丢失。同时，它还支持消息的确认机制，确保消息被正确处理和消费。
2. 灵活性：RabbitMQ支持多种消息传递模式，包括点对点（P2P）、发布/订阅（Pub/Sub）、路由（Routing）和主题（Topics）。这使得RabbitMQ能够满足各种复杂的消息传递需求。
3. 可扩展性：RabbitMQ支持集群功能，可以通过添加更多的节点来扩展消息处理能力。这使得RabbitMQ能够处理大量的并发请求和高吞吐量的场景。
4. 易用性：RabbitMQ提供了丰富的管理界面和API，方便用户对队列、交换机、绑定等进行配置和管理。同时，它还提供了多种语言的客户端库，使得开发者可以方便地集成RabbitMQ到他们的应用中
5. 安全性：RabbitMQ支持多种认证机制，如用户名/密码、TLS/SSL加密等，确保消息传递的安全性。
6. 插件系统：RabbitMQ 提供了丰富的插件系统，允许用户根据自己的需求扩展和定制功能，例如通过 SSL 加密传输、使用不同的身份验证方式等。
7. 消息队列：RabbitMQ 使用消息队列来存储和传递消息。消息队列通过先进先出（FIFO）的方式处理消息，允许生产者将消息发送到队列，然后消费者从队列中接收这些消息。
8. 生产者：生产者是发送消息到 RabbitMQ 交换机的应用程序。生产者将消息发布到特定的交换机，并且可以选择将消息发送到特定的队列或交换机。
9. 交换机：交换机是 RabbitMQ 接收生产者消息并路由到相应队列的组件。它根据指定的规则（路由键）将消息发送到一个或多个绑定的队列。
10. 队列：队列是 RabbitMQ 中消息的目的地。生产者通过交换机将消息发送到队列，而消费者从队列中接收消息以进行处理。
11. 消费者：消费者是从 RabbitMQ 队列中获取消息并对其进行处理的应用程序。消费者订阅一个或多个队列，并接收队列中的消息。
12. 路由：RabbitMQ 使用路由机制将消息从交换机路由到队列。这是通过在交换机和队列之间建立绑定关系，并使用路由键来匹配消息。
13. ACK 机制：RabbitMQ 提供了 ACK（确认）机制，确保消息被正确处理。一旦消费者接收到并处理了消息，它可以发送一个 ACK 给 RabbitMQ，告知消息已被处理。如果消费者在处理消息过程中发生故障或崩溃，RabbitMQ 将重新传递未确认的消息给其他消费者。

3、RabbitMQ与Kafka的区别

1****）、数据处理模型：

RabbitMQ：RabbitMQ 是一个传统的消息队列中间件，采用的是面向消息的数据处理模型。它接收、存储和转发消息，并使用AMQP等协议提供可靠的消息传递机制。

Kafka：Kafka 是一个高吞吐量的分布式流数据平台，采用发布-订阅模型。它以持久化并分区的方式存储消息，并支持批量读写，适用于大规模实时数据流处理场景。

2****）、数据保留时间：

RabbitMQ：RabbitMQ 默认情况下不会保留消息，即使消费者没有接收到消息，也不会在消息队列中保留太长时间。

Kafka：Kafka 保留所有的消息，并根据配置的时间保留策略（例如时间段或消息大小）决定消息在存储中的保留时间。

3****）功能特性：

RabbitMQ：RabbitMQ 提供高级消息队列协议（AMQP）的完整实现，并且支持多种交换机类型、消息确认、消息持久化、消息优先级等功能。它还有广泛的插件生态系统可供扩展。

Kafka：Kafka 提供高吞吐量的消息传递，保证消息的可靠性和持久化存储。它支持流处理功能，具有日志存储和批量消费的特点。

4****）扩展性和可靠性：

RabbitMQ：RabbitMQ 以队列为基本单位，并使用内存来管理消息，在高负载情况下可能会出现性能瓶颈。

Kafka：Kafka 具有良好的水平伸缩性，可以通过添加更多的节点来提高吞吐量和容错性。它使用磁盘文件存储消息，可以大规模地处理海

协议与定位：

RabbitMQ是AMQP（高级消息队列协议）的标准实现，以broker代理为中心，支持解耦、异步、削峰限流等功能。它提供了消息的确认机制，确保消息的可靠性。

Kafka是Apache的一个开源项目，是一个分布式发布订阅消息系统。它以consumer为中心，没有消息确认机制，但采用了独特的设计以提供高吞吐量和容错性。

5****）消息处理与顺序：

RabbitMQ在处理消息时，并不特别强调顺序性。

Kafka则能够保证顺序处理消息，这在某些对消息顺序有严格要求的场景下是非常有用的。

6****）批量处理与吞吐量：

RabbitMQ支持事务，但不支持批量操作，因此其吞吐量相对较小。

Kafka内部消息可以进行批量处理，这使得其消息处理效率高，吞吐量高，特别适用于大数据场景。

7****）负载均衡：

RabbitMQ不支持负载均衡，需要依赖外部的loadbalance支持。

Kafka则采用zK来协调负载均衡问题，通过轮询的方式发送消息到broker上，实现负载均衡。

8****）路由与过滤：

RabbitMQ在消息路由和过滤方面提供了更好的支持，这对于复杂的消息传递场景是非常有用的。

9****）容错处理：

RabbitMQ提供了诸如交付重试和死信交换器（DLX）来处理消息处理故障。

Kafka没有提供这种开箱即用的机制，需要在应用层提供和实现消息的重试机制。

4、RabbitMQ与Kafka的各自适用场景

1****）RabbitMQ适用场景：

可靠性：RabbitMQ强调消息的可靠性传递，支持事务和持久化等机制，适用于需要确保每条消息都能被准确处理的场景。它适合于任务队列、工作流、订单处理等需要精确控制消息交付和顺序的应用。

灵活的路由：RabbitMQ提供了灵活的路由机制，通过交换机和绑定规则将消息路由到特定的队列，适合处理复杂的消息路由需求。

多语言支持：RabbitMQ提供了多种客户端库，支持多种编程语言，便于不同语言环境下的开发和集成。

2****）Kafka适用场景：

高吞吐量：Kafka注重高吞吐量和低延迟，适合处理大量数据流和日志类型的应用。它具备非常高的读写能力，能够同时处理大量的实时数据流。

持久性存储：Kafka将消息以日志形式持久化到磁盘，可支持长时间存储数据，可以用作数据源和数据传输中间件，适合构建实时流处理和事件驱动的应用。

分布式架构：Kafka具备分布式、可扩展的特性，支持水平扩展、副本集群和故障容错等功能，适合大规模分布式系统和多节点集群环境。

5、AMQP协议

AMQP，即Advanced Message Queuing Protocol，高级消息队列协议，是应用层协议的一个开放标准，为面向消息的中间件设计。AMQP协议的主要特征包括面向消息、队列、路由（包括点对点和发布/订阅）、可靠性、安全等。在AMQP协议中，定义了四种对象：Publisher（发布者）、Consumer（消费者）、Exchange（交换机）和Queue（队列）。Publisher产生消息，Consumer接收消息，Exchange将Publisher产生的消息通过规则转发到队列，而Queue则存储着即将被Consumer获取的消息。

AMQP协议的主要目标是提供一个通用的消息传递框架，以便不同的应用程序可以在不同的平台上进行通信。它规定了在网络上传输的数据的格式，以字节为流，任何遵守此数据格式的工具都能与其他兼容工具进行互操作。这意味着，基于AMQP协议的客户端与消息中间件可传递消息，并不受客户端/中间件不同产品、不同的开发语言等条件的限制。

此外，AMQP协议还定义了一套丰富的安全机制，包括身份认证、访问控制和消息加密。通过这些安全机制，可以确保消息的机密性、完整性和可用性，保护系统免受恶意攻击和非法访问。

AMQP (Advanced Message Queuing Protocol) 是一个提供统一消息服务的应用层通讯协议，为消息中间件提供统一的开发规范。不同客户端可以将消息投递到中间件上，或从上面获取消息；发送消息和接收消息的客户端可以采用不同的语言开发、不同的技术实现，但必须遵循相同的 AMQP 协议。AMQP 协议本身包括以下三层：

Module Layer：位于协议最高层，主要定义了一些供客户端调用的命令，客户端可以利用这些命令实现自己的业务逻辑。例如：可以使用 Queue.Declare 命令声明一个队列或者使用 Basic.Consume 订阅消费一个队列中的消息。

Session Layer：位于中间层，主要负责将客户端的命令发送给服务器，再将服务端的应答返回给客户端，主要为客户端与服务器之间的通信提供可靠性同步机制和错误处理。

Transport Layer：位于最底层，主要传输二进制数据流 ，提供帧的处理、信道复用、错误检测和数据表示等。

二、RabbitMQ的安装

由于RabbitMQ是基于Erlang（面向高并发的语言）语言开发，所以在安装RabbitMQ之前，需要先安装Erlang。

1、安装Erlang

[root@ligc_3 ~]#wget --content-disposition https://packagecloud.io/rabbitmq/erlang/packages/el/7/erlang-22.3.4.12-1.el7.x86_64.rpm/download.rpm

[root@ligc_3 ~]#yum -y localinstall erlang-22.3.4.12-1.el7.x86_64.rpm

2、RabbitMQ下载安装

1）下载rabbitmq****安装包

下载地址****https://github.com/rabbitmq/rabbitmq-server/tags

[root@ligc_3 ~]# mkdir -p /apps/rabbitMQ/

[root@ligc_3 ~]#cd /apps/rabbitMQ/

[root@ligc_3 ~]# wget --content-disposition https://packagecloud.io/rabbitmq/rabbitmq-server/packages/el/7/rabbitmq-server-3.8.13-1.el7.noarch.rpm/download.rpm

2）导入rabbitmq密钥

[root@ligc_3 ~]#rpm --import https://www.rabbitmq.com/rabbitmq-release-signing-key.asc

3）安装rabbitmq

[root@ligc_3 ~]#yum -y localinstall rabbitmq-server-3.8.13-1.el7.noarch.rpm

4）RabbotMQ的启动

[root@ligc_3 ~]#systemctl start rabbitmq-server #启动

[root@ligc_3 ~]#systemctl enable rabbitmq-server #设置开机自启

[root@ligc_3 ~]#systemctl status rabbitmq-server #查看状态

3、RabbitMQ Web界面管理

默认情况下，是没有安装web端的客户端插件，需要安装插件才可以生效。执行命令：

[root@ligc_3 ~]#rabbitmq-plugins enable rabbitmq_managemen

然后需要重启服务

[root@ligc_3 ~]#systemctl restart rabbitmq-server

三、Web界面访问管理

RabbitMQ 默认的管理界面账号和密码通常是：

• 用户名：guest
• 密码：guest

这对默认凭据在 RabbitMQ 安装后可用于访问管理界面（只限于本地）。然而，出于安全考虑，强烈建议在生产环境中修改默认凭据或创建新的管理员帐户，并使用更强大的密码来加强安全性。

要在 RabbitMQ 中添加新用户，您需要使用 RabbitMQ 提供的命令行工具或者管理界面进行操作。下面是两种方法的简要说明：

方法一：使用** RabbitMQ **命令行工具

1****、运行以下命令来添加新用户：

[root@ligc_3 ~]#rabbitmqctl add_user <username> <password>

将 <username> 替换为要创建的用户名，将 <password> 替换为所需的密码。

2****、运行以下命令来赋予用户管理员权限：

[root@ligc_3 ~]#rabbitmqctl set_user_tags <username> administrator

将

<username>

替换为刚创建的用户名。

方法二：使用** RabbitMQ **管理界面

1. 打开您的浏览器并访问 RabbitMQ 管理界面。默认地址为 http://192.168.10.114:15672。

2、使用默认的管理员账号和密码（通常是 guest/guest）登录到管理界面。

3、在管理界面上导航到 “Admin” -> “Users” 选项卡。

4、单击 “Add a user” 按钮。

5、输入用户名和密码，并选择 “Tag” 为 “Administrator”。

6、单击 “Add user” 按钮以创建新用户。

四、集群搭建

1、RabbitMQ的集群架构

RabbitMQ的集群架构主要可以分为以下几种：

1. 主备模式：也被称为“warren”或“兔子窝”模式。在这种模式下，存在一个主节点和一个或多个备节点。当主节点出现故障时，备节点会接管服务，继续对外提供服务。这种模式类似于ActiveMQ利用Zookeeper实现的主备方案，但RabbitMQ通常使用HaProxy进行路由。当主节点恢复后，它会变成备节点的备份节点，实现热备份。主节点通常负责对外提供读写服务，而备节点则作为备份存在。
2. 远程模式：即Shovel模式，这种模式主要用于远距离通信和复制，实现双活的一种模式。它的配置相对复杂，但在某些场景下，如互联网大厂中，它的使用频率较高。
3. 镜像模式：在这种模式下，队列会在多个节点之间进行镜像，以实现高可用性和数据同步。当某个节点出现故障时，其他节点可以继续提供服务，确保消息的可靠性。
4. 多活模式：这是实现异地数据复制的主流模式。与Shovel模式相比，多活模式更为简单，因此在实际应用中更为常见。它依赖于RabbitMQ的federation插件来实现持续的AMQP数据通信。

上图是，非常经典的 mirror 镜像模式，保证 100% 数据不丢失。在实际工作中也是用得最多的，并且实现非常的简单，一般互联网大厂都会构建这种镜像集群模式。

mirror 镜像队列，目的是为了保证 rabbitMQ 数据的高可靠性解决方案，主要就是实现数据的同步，一般来讲是2 - 3个节点实现数据同步。对于100%数据可靠性解决方案，一般是采用 3 个节点。

如上图所示，用 KeepAlived 做了 HA-Proxy 的高可用，然后有 3 个节点的 MQ 服务，消息发送到主节点上，主节点通过 mirror 队列把数据同步到其他的MQ节点，这样来实现其高可靠。

这就是RabbitMQ整个镜像模式的集群架构。

RabbitMQ集群搭建步骤

◆设置主机名或host,使得节点之间可以通过名称访问
◆安装RabbitMQ单节点
◆复制Erlang cookie
◆启动RabbitMQ并组成集群

2、环境搭建

1****）创建三台虚拟机

虚拟机名

IP

主从划分

Ligc_1

192.168.10.112

从节点

Ligc_2

192.168.10.113

从节点

Ligc_3

192.168.10.114

主节点

2****）配置三台主机通过主机名访问：

[root@ligc_3 ~]# vim /etc/hosts

192.168.10.112 ligc_1

192.168.10.113 ligc_2

192.168.10.114 ligc_3

[root@ligc_3 ~]# scp /etc/hosts 192.168.10.112:/etc/hosts

[root@ligc_3 ~]# scp /etc/hosts 192.168.10.113:/etc/hosts

1. 在3台机器上分别安装rabbitmq，安装好后都先停掉rabbitmq server

1）安装Erlang

[root@ligc_3 ~]#wget --content-disposition https://packagecloud.io/rabbitmq/erlang/packages/el/7/erlang-22.3.4.12-1.el7.x86_64.rpm/download.rpm

[root@ligc_3 ~]#yum -y localinstall erlang-22.3.4.12-1.el7.x86_64.rpm

2）下载rabbitmq****安装包

下载地址****https://github.com/rabbitmq/rabbitmq-server/tags

[root@ligc_1 ~]# mkdir -p /apps/rabbitMQ/

[root@ligc_1 ~]#cd /apps/rabbitMQ/

[root@ligc_1 ~]# wget --content-disposition https://packagecloud.io/rabbitmq/rabbitmq-server/packages/el/7/rabbitmq-server-3.8.13-1.el7.noarch.rpm/download.rpm

3）导入rabbitmq密钥

[root@ligc_1 ~]#rpm --import https://www.rabbitmq.com/rabbitmq-release-signing-key.asc

4）安装rabbitmq

[root@ligc_1 ~]#yum -y localinstall rabbitmq-server-3.8.13-1.el7.noarch.rpm

**5）、RabbotMQ启动后关闭 **

[root@ligc_1 ~]#systemctl start rabbitmq-server #启动

[root@ligc_1 ~]#systemctl enable rabbitmq-server #设置开机自启

[root@ligc_1 ~]#systemctl status rabbitmq-server #查看状态

[root@ligc_1 ~]#systemctl stop rabbitmq-server #关闭服务

3、同步cookie文件

选择任意一个rabbitmq节点作为master，复制该节点的的cookie文件到其它rabbitmq节点上，这里选择ligc_3主机为master

1）需要停掉服务器的rabbitMQ的服务(如果没有停掉的话，Erlang的cookie是再被占用的)
[root@ligc_3 ~]#systemctl stop rabbitmq-server

2）修改.erlang.cookie权限

[root@ligc_3 ~]#cat /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie

[root@ligc_3 ~]#chmod 777 /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie

3）将主节点的.erlang.cookie文件传输至集群所有节点

[root@ligc_3 ~]#scp /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie 192.168.10.112:/var/lib/rabbitmq/

[root@ligc_3 ~]#scp /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie 192.168.10.113:/var/lib/rabbitmq/

4）复原.erlang.cookie权限

[root@ligc_3 ~]#chmod 400 /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie

4、加入集群

1****）所有节点启动rabbitmq

[root@ligc_3 ~]#** systemctl start rabbitmq-server **

2****）在非主节点上执行以下命令

[root@ligc_1 ~]#rabbitmqctl stop_app # 1.关闭RabbitMQ服务

[root@ligc_1 ~]#rabbitmqctl reset # 2.重置节点

[root@ligc_1 ~]# rabbitmqctl join_cluster rabbit@ligc_3

3.节点加入, 在一个node加入cluster之前，必须先停止该node的rabbitmq应用，即先执行stop_app

[root@ligc_1 ~]# rabbitmqctl start_app # 4.启动服务

加入节点、重置节点注意：

我们首先将 rabbit@hello-TQ2与rabbit@hello_TQ1 加入一个集群。为此，我们要在 rabbit@hello-TQ2与rabbit@hello_TQ1 上停止 RabbitMQ 应用程序并加入 rabbit@VM-24-15-centos（node1节点） 群集，然后重新启动 node2、node3的RabbitMQ 应用程序。

请注意，节点必须重置后才能加入现有群集。重置节点会删除该节点上以前存在的所有资源和数据。这意味着，节点不能在成为群集成员的同时保留其现有数据。如果需要这样做，可以使用蓝/绿部署策略或备份和还原。

** 5、查看集群状态（命令查看）**

通过在任一节点上运行

rabbitmqctl cluster_status

命令，我们可以看到这两个节点已加入集群中：

[root@ligc_1 ~]# rabbitmqctl cluster_status

6、 解除集群节点

如果想解除node3（rabbit@hello_TQ1）：

首先，在node3机器上做如下操作，命令如下：

[root@ligc_1 ~]# rabbitmqctl stop_app # 关闭rabbitMQ服务

然后，在node1上做忘记node3节点的操作，如下：

[root@ligc_3 ~]# rabbitmqctl forget_cluster_node rabbit@ligc_1

操作此命令之前，一定要先关闭被忘记的节点的服务，否则，如下错误：

根据提示，可知，上面两步操作可以都在node1上完成，直接先stop，再forget，如下：

[root@ligc_3 ~]#rabbitmqctl -n rabbit@hello-TQ2 stop_app

[root@ligc_3 ~]#rabbitmqctl forget_cluster_node rabbit@hello-TQ2

** 五、镜像队列**

1. 普通模式集群存在的问题

1.1 演示问题——不能备份

上面集群虽然可以启动自动集群发现机制，但是存在的问题是，如果创建队列（发送消息）的rabbitmq服务宕机了，消息就丢失了，

1.2 引入镜像队列

RabbitMQ的自动集群发现机制可以帮助集群中的Exchange和Queue自动地分布到所有节点上，从而提高系统的可用性和可伸缩性。然而，这种机制并不能完全保证消息的高可用性。如果某个节点出现故障，该节点上的Exchange和Queue可能会丢失或不可用，从而导致消息丢失或无法传递。为了解决这个问题，RabbitMQ提供了镜像队列（Mirrored Queue）的功能。

2、 配置镜像队列

.2.1、指定复制系数配置策略

如果你的集群有很多节点，那么此时复制的性能开销就比较大，此时需要选择合适的复制系数。通常可以遵循过半写原则，即对于一个节点数为 n 的集群，只需要同步到 n/2+1 个节点上即可。此时需要同时修改镜像策略为 exactly，并指定复制系数 ha-params。

使用set_ policy 命令设置镜像队列策略

rabbitmqctl set_ policy [-p Vhost] Name Pattern Definition [Priority]

rabbitmqctl set_ policy Vhost 策咯名称 正则表达式 策略定义 优先级

Definition:策略定义

**ha-mode:**指明镜像队列的模式

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-svnc-mode:**进行队列中消息的同步方式，有效值为automatic和manual

设置镜像队列策略案例：

◆ 匹配所有队列，并将镜像配置到集群中的所有节点

rabbitmqctl set_policy ha-all “^” ‘{“ha-mode”:“all”}’

◆ 名称以"two"开始的队列镜像到群集中的任意两个节点

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

◆ 以" node"开头的队列镜像到集群中的特定节点

rabbitmqctl set_policy ha-nodes “^ nodes.” ‘{“ha-mode”:" nodes" ,“ha-params” :[“rabbit@nodeA”, “rabbit@nodeB”]}’

在任意一个节点上执行

某个节点接收到消息，会自动同步到其它节点。镜像模式并没有严格的主从节点之分，任何节点都可以接受、处理消息。