RocketMq系列03 概念、架构模型、通信流程

RocketMq教程 系列目录

重要概念架构模型4个组件

ProducerConsumerNameServerBrokerServer RocketMq启动、工作流程通信机制参考链接

消息模型

RocketMQ主要由 Producer、Broker、Consumer 三部分组成，其中Producer 负责生产消息，Consumer 负责消费消息，Broker 负责存储消息。
Broker 在实际部署过程中对应一台服务器，每个 Broker 可以存储多个Topic的消息，每个Topic的消息也可以分片存储于不同的 Broker。
Message Queue 用于存储消息的物理地址， 每个Topic中的消息地址存储于多个 Message Queue 中。ConsumerGroup 由多个Consumer 实例构成。

主题

表示一类消息的集合，每个主题包含若干条消息，每条消息只能属于一个主题，是RocketMQ进行消息订阅的基本单位。

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标签

为消息设置的标志，用于同一主题下区分不同类型的消息。

消息

消息系统所传输信息的物理载体，生产和消费数据的最小单位，每条消息必须属于一个主题。
RocketMQ中每个消息拥有唯一的Message ID，且可以携带具有业务标识的Key。 系统提供了通过Message ID和Key查询消息的功能。

集群消费、广播消费

集群消费模式下,相同Consumer Group的每个Consumer实例平均分摊消息。
广播消费模式下，相同Consumer Group的每个Consumer实例都接收全量的消息。

代理服务器 broker

消息中转角色，负责存储消息、转发消息。 代理服务器在RocketMQ系统中负责接收从生产者发送来的消息并存储、同时为消费者的拉取请求作准备。
代理服务器也存储消息相关的元数据，包括消费者组、消费进度偏移和主题和队列消息等。

官方文档 基本概念

RocketMQ架构上主要分为四部分，如上图所示:
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消息发布的角色。Producer通过MQ的负载均衡模块选择相应的Broker集群队列进行消息投递。

Producer与NameServer集群中的其中一个节点（随机选择）建立长连接，定期从NameServer获取Topic路由信息向提供Topic 服务的Master (Broker) 建立长连接，且定时向Master发送心跳。

支持以push推，pull拉两种模式对消息进行消费。同时也支持集群方式和广播方式的消费。

Consumer与NameServer集群中的其中一个节点（随机选择）建立长连接，定期从NameServer获取Topic路由信息向提供Topic服务的Master、Slave建立长连接，且定时向Master、Slave发送心跳。Consumer既可以从Master订阅消息，也可以从Slave订阅消息，消费者在向Master拉取消息时，Master服务器会根据拉取偏移量与最大偏移量的距离（判断是否读老消息，产生读I/O），以及从服务器是否可读等因素建议下一次是从Master还是Slave拉取。

NameServer是一个非常简单的Topic路由注册中心，其角色类似Dubbo中的zookeeper，支持Broker的动态注册与发现。
NameServer是一个几乎无状态节点，可集群部署，节点之间无任何信息同步。
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主要包括以下两个功能：

Broker管理

NameServer接受Broker集群的注册信息并且保存下来作为路由信息的基本数据。然后提供心跳检测机制，检查Broker是否还存活；

路由信息管理

Producer和Conumser通过NameServer就可以知道整个Broker集群的路由信息，从而进行消息的投递和消费。
NameServer通常也是集群的方式部署，各实例间相互不进行信息通讯。
每一个NameServer实例上面都保存一份完整的路由信息。
当某个NameServer因某种原因下线了，Broker仍然可以向其它NameServer同步其路由信息，Producer,Consumer仍然可以动态感知Broker的路由的信息。

Broker主要负责消息的存储、投递和查询以及服务高可用保证。

Broker分为Master与Slave，一个Master可以对应多个Slave，但是一个Slave只能对应一个Master。 Master与Slave 的对应关系通过指定相同的BrokerName，不同的BrokerId 来定义，BrokerId为0表示Master，非0表示Slave每个Broker与NameServer集群中的所有节点建立长连接，定时注册Topic信息到所有NameServer。

官方文档 架构模型

启动NameServer，NameServer起来后监听端口，等待Broker、Producer、Consumer连上来，相当于一个路由控制中心。Broker启动，跟所有的NameServer保持长连接，定时发送心跳包。心跳包中包含当前Broker信息(IP+端口等)以及存储所有Topic信息。注册成功后，NameServer集群中就有Topic跟Broker的映射关系。收发消息前，先创建Topic，创建Topic时需要指定该Topic要存储在哪些Broker上，也可以在发送消息时自动创建Topic。Producer发送消息，启动时先跟NameServer集群中的其中一台建立长连接，并从NameServer中获取当前发送的Topic存在哪些Broker上，轮询从队列列表中选择一个队列，然后与队列所在的Broker建立长连接从而向Broker发消息。Consumer跟Producer类似，跟其中一台NameServer建立长连接，获取当前订阅Topic存在哪些Broker上，然后直接跟Broker建立连接通道，开始消费消息。

Broker启动后需要完成一次将自己注册至NameServer的操作；随后每隔30s时间定时向NameServer上报Topic路由信息。消息生产者Producer作为客户端发送消息时候，需要根据消息的Topic从本地缓存的TopicPublishInfoTable获取路由信息。如果没有则更新路由信息会从NameServer上重新拉取，同时Producer会默认每隔30s向NameServer拉取一次路由信息。消息生产者Producer根据2）中获取的路由信息选择一个队列（MessageQueue）进行消息发送；Broker作为消息的接收者接收消息并落盘存储。消息消费者Consumer根据2）中获取的路由信息，并再完成客户端的负载均衡后，选择其中的某一个或者某几个消息队列来拉取消息并进行消费。

RocketMq 官方中文文档