ActiveMQ集群应用

ActiveMQ集群

        ActiveMQ具有强大和灵活的集群功能，但在使用的过程中会发现很多的缺点，ActiveMQ的集群方式主要由两种：Master-Slave和Broker Cluster。

1、Master-Slave

        Master-Slave方式中，只能是Master提供服务，Slave是实时地备份Master的数据，以保证消息的可靠性。当Master失效时，Slave会自动升级为Master，客户端会自动连接到Slave上工作。Master-Slave模式分为三类：Pure Master Slave、Shared File System Master Slave和JDBC Master Slave。

（1）Pure Master Slave

    需要两个Broker，一个作为Master，另一个作为Slave，运行时，Slave通过网络实时从Master处复制数据，同时，如果Slave和Master失去连接，Slave就会自动升级为Master，继续为客户端提供消息服务，如图所示：

    实践时，我们使用两个ActiveMQ服务器，一个作为Master，Master不需要做特殊的配置；另一个作为Slave，配置${ACTIVEMQ_HOME}/conf/activemq.xml文件，在<broker>节点中添加连接到Master的URI和设置Master失效后不关闭Slave，如下：

<broker xmlns="http://activemq.apache.org/schema/core" brokerName="pure_slave" masterConnectorURI="tcp://0.0.0.0:61616" shutdownOnMasterFailure="false" dataDirectory="${activemq.base}">

 同时修改Slave的服务端口，如：

<transportConnectors>
            <transportConnector name="openwire" uri="tcp://0.0.0.0:61617"/>
</transportConnectors>

为了看到实践的效果，Master和Slave的消息持久化介质都是采用MySQL，并且Master和Slave分别连接不同的数据库。

    在消息生产者应用和消息消费者应用的Spring配置文件中添加以下红色内容：

<property name="brokerURL" value="failover:(tcp://localhost:61616,tcp://localhost:61617)?initialReconnectDelay=100" />

    配置完成后，我们可以通过以下步骤来进行测试：

A、启动Master和Slave，启动消息生产者应用，并分别发送一些Queue消息和Topic消息，如果此时订阅Topic消息的消费者设置了clientID，我们就可以在Master的数据库和Slave的数据库中看到尚未消费的消息，包括Queue和Topic的消息；

B、启动消费者应用，可以接收到消息；

C、关闭消费者，生产者继续发送一些消息A；

D、停止Master；

E、生产者继续发送消息B；

F、启动消费者应用，消费者可以接收到消息A和消息B，说明Slave接替了Master的工作并复制了Master的消息。

    这种方式只能两台机器做集群，可以起到很好的双机热备功能，但只能失效一次，只能停机恢复Master-Slave结构。

（2）Shared File System Master Slave

        Shared File System Master Slave就是利用共享文件系统做ActiveMQ集群，是基于ActiveMQ的默认数据库kahaDB完成的，kahaDB的底层是文件系统。这种方式的集群，Slave的个数没有限制，哪个ActiveMQ实例先获取共享文件的锁，那个实例就是Master，其它的ActiveMQ实例就是Slave，当当前的Master失效，其它的Slave就会去竞争共享文件锁，谁竞争到了谁就是Master。这种模式的好处就是当Master失效时不用手动去配置，只要有足够多的Slave。Shared File System Master Slave模式如图所示：

    本例子是在一台机器上运行三个ActiveMQ实例，需要对ActiveMQ的配置文件做一些简单的配置，就是把持久化适配器的存储目录改为本地磁盘的一个固定目录，三个实例共享这个目录，如下：

<span style="color: #ff0000;"><persistenceAdapter>
    <kahaDB directory="E:/XXX/XXX/XXX/cluster/shared_file/data/kahadb" />
</persistenceAdapter></span>

然后修改ActiveMQ实例的服务端口和jetty的服务端口，防止端口占用异常。启动三个ActiveMQ实例，就可以进行测试了。

    以上配置只能在一台机器进行，如果各个ActiveMQ实例需要运行在不同的机器，就需要用到分布式文件系统了。

（3）JDBC Master Slave

        JDBC Master Slave模式和Shared File Sysytem Master Slave模式的原理是一样的，只是把共享文件系统换成了共享数据库。我们只需在所有的ActiveMQ的主配置文件中（${ACTIVEMQ_HOME}/conf/activemq.xml）添加数据源，所有的数据源都指向同一个数据库，如：

<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/cluster_jdbc?relaxAutoCommit=true"/>
        <property name="username" value="root"/>
        <property name="password" value="root"/>
        <property name="maxActive" value="200"/>
        <property name="poolPreparedStatements" value="true"/>
</bean>

 然后修改持久化适配器。这种方式的集群相对Shared File System Master Slave更加简单，更加容易地进行分布式部署，但是如果数据库失效，那么所有的ActiveMQ实例都将失效。

    以上三种方式的集群都不支持负载均衡，但可以解决单点故障的问题，以保证消息服务的可靠性。

2、Broker Cluster

        Broker Cluster主要是通过network of Brokers在多个ActiveMQ实例之间进行消息的路由。Broker的集群分为Static Discovery和Dynamic Discovery两种。

（1）Static Discovery集群

Static Discovery集群就是通过硬编码的方式使用所有已知ActiveMQ实例节点的URI地址。如：消息生产者应用连接一个ActiveMQ实例，我们暂时称为MQ1，所有的消息都由该实例提供；两个消息消费者应用分别连接另外两个ActiveMQ实例，分别为MQ2和MQ3，两个消息消费者需要消费MQ1上的消息，但它们连接的都不是MQ1，可以通过Static Discovery方式把MQ1上的消息路由到MQ2和MQ3，为了保证消费者不因某个节点的失效而导致不能消费消息，在消费者应用中需要配置所有节点的URI。

    生产者ActiveMQ实例不需要特殊的配置，所有的消费者ActiveMQ实例需要添加networkConnectors节点，连接到生产者MQ实例，如：

<span style="color: #ff0000;"><networkConnectors>
<networkConnector uri="static:failover://(tcp://localhost:61616)" duplex="true" />
</networkConnectors></span>

上面这段配置需要加在<persistenceAdapter>节点的前面。然后在消费者应用中设置brokerURL的值如：

<property name="brokerURL" value="<span style="color: #ff0000;">failover:(tcp://localhost:61617)</span>?initialReconnectDelay=100" />

        Static Discovery集群方式有些缺点，如不能解决单点故障问题，若某个Broker失效时，有可能造成数据的丢失，动态添加节点不够智能化。

    更加详细的说明与配置请参考：http://activemq.apache.org/networks-of-brokers.html

（2）Dynamic Discovery集群

        Dynamic Discovery集群方式在配置ActiveMQ实例时，不需要知道所有其它实例的URI地址，只需在所有实例的${ACTIVEMQ_HOME}/conf/activemq.xml文件中添加以下内容：

<span style="color: #ff0000;"><networkConnectors>
<networkConnector uri="multicast://default" />
</networkConnectors></span>

 同时在<transportConnectors>节点中添加以下红色部分内容：

<transportConnectors>
<transportConnector name="openwire" uri="tcp://0.0.0.0:61616" <span style="color: #ff0000;">discoveryUri="multicast://default"</span> />
</transportConnectors>

这样就可以实现消息在所有ActiveMQ实例之间进行路由。Dynamic Discovery集群方式的缺点和Static Discovery一样。

    从以上的分析可以看出，Master-Slave模式不支持负载均衡，但可以通过消息的实时备份或共享保证消息服务的可靠性，Broker Cluster模式支持负载均衡，可以提高消息的消费能力，但不能保证消息的可靠性。所以为了支持负载均衡，同时又保证消息的可靠性，我们可以采用Msater-Slave+Broker Cluster的模式。