RabbitMQ-klusteroinnin perusteet

RabbitMQ-klusterissa solmut voivat toimia kahdessa päätilassa:

• RAM-solmut: Tallentavat määritelmät pääasiassa muistiin.
• Levy-solmut: Tallentavat määritelmät pysyvästi levylle.

Näiden tyyppien ymmärtäminen on tärkeää toimivan klusterin määrittämiseksi.

RAM-solmut tallentavat kaikki jonojen, exchange-komponenttien, sidosten, käyttäjien ja käyttöoikeuksien määritelmät vain muistiin. Näiden määritelmien käyttäminen on erittäin nopeaa.

Jos RAM-solmu kuitenkin käynnistyy uudelleen ja on klusterin ainoa solmu, se menettää kaikki määritelmänsä. Usean solmun klusterissa RAM-solmu voi palauttaa määritelmänsä levy-solmusta.

Levy-solmut tallentavat kaikki määritelmät (jonot, exchange-komponentit ja niin edelleen) pysyvästi levylle. Tämä on tärkeää tietojen säilyvyyden kannalta.

Jokaisessa RabbitMQ-klusterissa on oltava vähintään yksi levy-solmu. Jos kaikki klusterin solmut ovat RAM-solmuja ja klusteri käynnistyy uudelleen, kaikki määritelmät menetetään. Levy-solmu toimii totuuden lähteenä.

Kun solmut muodostavat klusterin, ne jakavat määrityksensä ja tilansa. Tämä ”hajautettu tila” sisältää seuraavat tiedot:

• Virtuaalipalvelimet
• Exchange-komponentit ja niiden tyypit
• Jonojen nimet ja ominaisuudet (mutta ei viestien sisältöä!)
• Exchange-komponenttien ja jonojen väliset sidokset
• Käyttäjät ja heidän käyttöoikeutensa

Tämä varmistaa yhdenmukaisuuden klusterin eri osissa.

Vaikka määritelmät jaetaan, on tärkeää tietää, että peilaamattomissa jonoissa varsinainen viestidata sijaitsee vain jonon isäntäsolmussa.

Jos isäntäsolmu vikaantuu, kyseisessä solmussa olevien peilaamattomien jonojen viestit eivät ole käytettävissä. Siksi peilatut jonot (joita käsitellään myöhemmässä oppitunnissa) ovat välttämättömiä todellisen viestien korkean käytettävyyden saavuttamiseksi.

RabbitMQ perustuu Erlangiin, joka on vankkoihin hajautusominaisuuksiinsa tunnettu ohjelmointikieli. Erlangin sisäänrakennettujen ominaisuuksien ansiosta RabbitMQ-klusterin solmut voivat viestiä saumattomasti keskenään.

Ne käyttävät solmujen välistä viestintäprotokollaa tilan synkronointiin, viestien replikointiin (peilattuja jonoja varten) ja asiakasyhteyksien hallintaan.

Klusterointi tarjoaa useita merkittäviä etuja:

• Korkea käytettävyys: Jos yksi solmu vikaantuu, muut voivat ottaa sen tehtävät.
• Vikasietoisuus: Järjestelmä jatkaa toimintaansa, vaikka solmuissa olisi ongelmia.
• Suurempi läpimeno: Asiakasyhteydet ja työkuorma voidaan jakaa solmujen kesken.
• Keskitetty hallinta: Koko klusteria voidaan hallita yhtenä kokonaisuutena.

Se parantaa viestintäinfrastruktuurin yleistä häiriönsietokykyä.

Tehokkaalla klusteroinnilla on myös rajoituksia:

• Verkon viive: Se ei sovellu ihanteellisesti solmuille, jotka sijaitsevat laajoissa alueverkoissa (WAN).
• Viestien menetys (ilman peilausta): Peilaamattomien jonojen viestit voivat kadota, jos niiden isäntäsolmu vikaantuu.
• Split-brain-tilanteet: Verkon osioituminen voi katkaista solmujen välisen yhteyden ja johtaa epäyhtenäisiin näkymiin.

Nämä seikat on otettava suunnittelussa huolellisesti huomioon.

Tässä oppitunnissa tutustuimme RabbitMQ-klusteroinnin keskeisiin käsitteisiin. Opitte seuraavat asiat:

• Miksi klusterointi on tärkeää korkean käytettävyyden ja vikasietoisuuden kannalta.
• Miten RAM-solmut ja levy-solmut eroavat toisistaan.
• Miten klusterin solmut jakavat määritelmät ja tilan.
• Mikä olennainen ero on jaettujen määritelmien ja viestidatan sijainnin välillä.
• Klusteroinnin tärkeimmät hyödyt ja joitakin sen rajoituksia.

Seuraavaksi perehdymme klusterin määrittämiseen!