CN112769617A - 一种RabbitMQ集群的迁移方法及计算机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种RabbitMQ集群的迁移方法及系统。该方法采用负载平衡策略避免元数据导入新RabbitMQ集群时、消息队列集中建立在某个节点上，实现消息队列在新RabbitMQ集群中消息节点上分布均衡；通过在客户端和RabbitMQ集群之间增加代理层、通过配置、重启所述代理层将客户端的连接路由到新RabbitMQ集群以实现客户端对RabbitMQ集群连接的无感切换。最后、直接创建原RabbitMQ集群消息队列到新RabbitMQ集群消息队列的、并绑定新交换机的shovel插件进行堆积消息的拉取，以避免在新的RabbitMQ集群中导致消息重复。此外、本发明的方案还提供整体操作流程的导向页面，方便用户进行操作。
Description
技术领域
本发明涉及后台系统的升级或迁移领域，具体涉及一种RabbitMQ集群的迁方法及计算机系统。
背景技术
目前业界RabbitMQ集群迁移/升级通常采用蓝绿集群并行部署的方案，其中蓝集群为原集群、绿集群为新集群。通过将消息队列RabbitMQ的流量从原集群中的旧版本切换到新集群上的空闲版本以消除RabbitMQ系统升级时的服务停止时间。整个RabbitMQ集群迁移升级过程通常包括以下步骤：
1.部署一个新RabbitMQ集群(绿集群)，在集群升级时、新集群上消息队列RabbitMQ版本可为新版本。
2.在原RabbitMQ集群(蓝集群)的控制管理页面上导出其所有元数据文件，其中所述元数据包括了虚拟主控制节点vhost，用户信息，策略(Policy)，交换机信息(Exchange)，队列(Queue)信息，以及队列和交换机的绑定关系等。
3.在新RabbitMQ集群(绿集群)的控制管理页面上导入第2步中导出的元数据文件。
4.在新RabbitMQ集群上创建到原RabbitMQ集群的联合队列(FederationUpstream)，使得能够将原集群的消息拉取到新集群上；Federation是RabbitMQ软件系统的一个插件，能够在两个个集群之间建立一条连接，将一个RabbitMQ集群的队列(Queue)中的消息拉取到另一个RabbitMQ集群对应的队列Queue里。如果新RabbitMQ集群上还没有消费者(用于提取消息的一方)，那么新RabbitMQ集群将暂时处于空闲状态。
5.开始将原RabbitMQ集群(蓝集群)的消费者切换到新RabbitMQ集群上，这一步关键是要将消费者的连接地址修改为新RabbitMQ集群(绿集群)的地址，通常在连接地址修改后需要重启消费者客户端才能生效。
6.消费者切换完成后，将由第4步配置的联合队列(federation queue)将发送至原RabbitMQ集群队列中的消息将路由至新RabbitMQ集群的队列中。
7.将原RabbitMQ集群(蓝集群)的生产者(产生消息并发送给RabbitMQ集群的一方)的连接地址配置修改为新集群(绿集群)的地址，通常需要重启生产者客户端才能生效。
8.当原RabbitMQ集群(蓝集群)上所有的连接都切换至新RabbitMQ集群(绿集群)后，且原RabbitMQ集群上不存在未消费的消息时，将老集群下线以完成整个RabbitMQ集群的迁移升级。
上述RabbitMQ集群的迁移升级方案存在以下一些不足之处：1).元数据在导入时需要参照原RabbitMQ集群的虚拟主控制节点(VHost节点)列表在新RabbitMQ集群上创建虚拟主控制节点群。现有方案中这一步总是会和元数据备份导入在一起执行，此时客户端只会与集群中的某一个节点建立连接，按照RabbitMQ内部的逻辑，这样所有消息队列Queue都会全部建立在这个节点上，造成整个集群的不均衡。2).在客户端连接切换阶段需要客户端修改连接地址配置并重启客户端应用，整个RabbitMQ集群迁移升级严重依赖于或者影响到客户端，当大量客户端应用使用原RabbitMQ集群时，将导致整个迁移升级的时间会变的非常漫长。3).通常在实际应用中常常存在多个RabbitMQ集群，当原RabbitMQ集群已经和其他RabbitMQ集群建立了联合队列和联合交换机时，通过联合队列将原RabbitMQ集群中数据的拉取新RabbitMQ集群上数据，新RabbitMQ集群上将存在这些联邦队列和联邦交换机的副本，从而带来大量消息重复。4).RabbitMQ中一个交换机或者消息队列只能配置或生效一条策略，如果消息队列上已经存在和其他集群建立的联合队列，那么新RabbitMQ集群将无法再通过联合队列去原RabbitMQ集群拉取未消费的消息。
此外、原RabbitMQ集群元数据的导出以及新RabbitMQ集群元数据的导入需要在两个RabbitMQ集群的控制平台来回切换操作，无法直观检查比对2个RabbitMQ集群中安装的插件以及元数据是否一致。整个RabbitMQ集群迁移过程中，缺少对关键指标的监控，比如迁移升级前原RabbitMQ的连接数，迁移后新RabbitMQ集群的连接数。整体集群迁移过程缺少整体操作流程导向，操作顺序上稍有不慎，很容易造成消息的丢失。
发明内容
为了解决现有的RabbitMQ集群迁移方案存在的上述不足之处，本发明提供一种RabbitMQ集群的迁移方法及系统。该方法将新RabbitMQ集群中VHost节点建立设置在元数据导入阶段之前，在建立的VHost节点设置负载平衡策略使创建的消息队列分布均衡。所述VHost节点为在集群中控制消息队列queue建立的虚拟主控制节点、其在RabbitMQ中用作消息队列queue的命名空间，不同VHost节点上的资源相互隔离；后续出现所有VHost节点含义与此相同。并在客户端和RabbitMQ集群之间增加代理层，通过修改所述代理层配置将客户端的连接路由到新RabbitMQ集群。最后直接在原RabbitMQ集群消息队列和新RabbitMQ集群消息队列上创建绑定有交换机的shovel插件避免在原RabbitMQ集群的堆积消息导入时、在新的RabbitMQ集群中产生重复消息。
本发明提供的技术方案具体实现为：
一种RabbitMQ集群的迁移方法，包括：将原RabbitMQ集群中元数据备份到新RabbitMQ集群中的元数据备份阶段，将客户端的连接目标从原RabbitMQ集群切换为新RabbitMQ集群的客户端连接切换阶段，以及将原RabbitMQ集群消息队列中未消费消息导入到新RabbitMQ集群消息队列中的堆积消息导入阶段。
其中、所述元数据备份阶段包括：停止原RabbitMQ集群上的联合消息队列(federation)插件。在操作界面上设置进行迁移的所述原RabbitMQ集群和所述新RabbitMQ集群，并在操作界面上显示原RabbitMQ集群和新RabbitMQ集群的版本号、Erlang版本、各种插件信息以及新RabbitMQ集群的准备状态方便用户进行直观对比、对新RabbitMQ集群的准备状态进行检查。在新RabbitMQ集群搭建完成、确认状态无误后，参照原集群VHost节点组织结构在新集群中创建相同组织结构的Vhost节点群。通过配置界面在在新RabbitMQ集群中的每个Vhost节点上创建一个最高优先级别负载平衡策略，使所述每个VHost节点将当前创建的消息队列的主控权(master)创建于当前拥有最少主控权(master)的节点上以保证新RabbitMQ集群中每个节点上的消息队列数量均衡。在创建完负载平衡策略后将原集群的元数据导入到新集群、元数据导入完毕后通过页面显示新RabbitMQ集群中的元数据和导入前原RabbitMQ集群中元数据的对比情况。删除所述每个VHost节点上的负载均衡策略。
所述客户端连接切换阶段包括：设置客户端均通过代理层连接到原RabbitMQ集群和新RabbitMQ集群。在进行RabbitMQ集群切换时，在所述代理层的配置中将客户端连接的地址由原RabbitMQ集群的地址改为新RabbitMQ集群的地址后、重启所述代理层，促使客户端重新创建的连接通过所述代理层路由到所述新RabbitMQ集群。然后批量调用RabbitMQ的关闭连接(close Connection)接口将所有已经连接到原RabbitMQ集群的连接断开、促使相应的客户端重新创建新连接并由所述代理层路由到新RabbitMQ集群。在客户端连接切换过程中通过页面实时显示原RabbitMQ集群和新RabbitMQ集群的连接数变化、以及原RabbitMQ集群和新RabbitMQ集群消息队列中的消息堆积数。
所述堆积消息导入阶段、包括：在原集群中的每个消息队列上分别创建一个shovel插件以及与该shovel插件绑定的新交换机，每个所述新交换机直接绑定新集群中的消息队列中一个，所述新交换机与其绑定的新集群中的消息队列形成一对一的关系。Shovel插件是RabbitMQ系统提供的、用于从消息队列中拉取消息的插件。通过所述创建的shovel插原RabbitMQ集群消息队列中未消费的消息导入新集群中的消息队列，并通过页面实时显示原RabbitMQ集群消息队列中的消息堆积数变化。在原RabbitMQ集群消息队列中的消息堆积数为0时，将所述shovel插件及其绑定交换机删除以完成RabbitMQ集群的迁移。
相应地、本发明还提供一种用于RabbitMQ集群迁移的计算机系统，该系统用于执行计算机程序代码以实现上述RabbitMQ集群的迁移方法。
相应地、本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有可执行代码，计算机的处理器在执行所述可执行代码实现上述RabbitMQ集群的迁移方法。
附图说明
图1为RabbitMQ集群中虚拟主控制节点组织结构的一个实施例示意图；
图2为本发明提供的方案中客户端与RabbitMQ集群之间通信连接示意图；
图3为通过Shovel插件将原RabbitMQ集群中的堆积消息进行转发、导致新RabbitMQ集群中导致消息重复的示意图；
图4为本发明提供的方案中使用shovel插件绑定新交换机拉取原RabbitMQ集群中堆积消息的示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案以及有益效果更加清楚明白，以下结合附图对本发明进行进一步详细说明。应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种RabbitMQ集群的迁移方法，包括：将原RabbitMQ集群中元数据备份到新RabbitMQ集群中的元数据备份阶段，将客户端的连接目标从原RabbitMQ集群切换为新RabbitMQ集群的客户端连接切换阶段，以及将原RabbitMQ集群消息队列中未消费消息导入到新RabbitMQ集群消息队列中的堆积消息导入阶段。
其中、所述元数据备份阶段包括：停止原集群上的联合消息队列(federation)插件。在操作界面上设置进行迁移的所述原RabbitMQ集群和所述新RabbitMQ集群，并在操作界面上显示原RabbitMQ集群和新RabbitMQ集群的版本号、Erlang版本、各种插件信息以及新RabbitMQ集群的准备状态方便用户进行直观对比、对新RabbitMQ集群的准备状态进行检查。在新RabbitMQ集群搭建完成、确认状态无误后，参照原集群VHost节点组织结构在新集群中创建相同组织结构的Vhost节点群。通过配置界面在在新RabbitMQ集群中的每个Vhost节点上创建最高优先级别的负载平衡策略nodeBalancePolicy，使所述每个VHost节点将当前创建的消息队列的master创建于当前拥有最少master的节点上以保证新RabbitMQ集群中每个消息节点上的消息队列数量均衡。
所述VHost节点在RabbitMQ中起到命名空间的作用，不同的命名空间之间的资源是相互隔离的。如图1所示的一个实施例中，VHost0、VHost1、VHost2三个不同的Vhost节点构成RabbitMQ集群中的VHost节点群，Queue0-Queue5为该集群中的消息队列。在这种VHost节点组织结构下，每个VHost节点控制其命名空间上的消息队列均衡地分布在该RabbitMQ集群中的各个消息节点上，从而确保整个RabbitMQ集群上的每个消息节点的消息队列也均衡分布。
在创建完负载平衡策略nodeBalancePolicy后，开始将原集群的元数据导入到新集群，导入完毕后通过页面显示新RabbitMQ集群中的元数据和导入前原RabbitMQ集群中元数据的对比情况。备份导入执行完成后，很重要的一步就是需要比对原RabbitMQ集群和新RabbitMQ集群上的元数据是否一致，比如Vhost节点信息，User(账号)，Policy(策略)，Exchange(交换机)，Queue(队列)等，以便操作人员确定是否元数据导入差错。
由于RabbitMQ中一个交换机或者队列只能生效一条策略，在前面的步骤中为了消息队列能够分布均衡，本发明在新RabbitMQ集群中的每个VHost节点创建一个最高级别的负载均衡策略nodeBalancePolicy。为了让原有的策略生效，在元数据备份的最后一步中，需要将所述负载均衡策略删除，这样新RabbitMQ集群中交换机和队列原本的策略就能生效。
进一步地、如图2所示、在所述客户端连接切换阶段，设置客户端(包括生产者和消费者)均通过代理层Haproxy连接到原RabbitMQ集群和新RabbitMQ集群中的各个节点。在进行RabbitMQ集群切换时，在所述代理层Haproxy的配置中将客户端连接的地址由原RabbitMQ集群的地址改为新RabbitMQ集群的地址后、重启所述代理层，促使客户端重新创建的连接通过所述代理层路由到所述新RabbitMQ集群。只有新的连接才能连接到新的地址、已经建立的连接并不会断开并重连到新的地址上，为了让所有客户端的连接都转移到新RabbitMQ集群上，通过在后台程序中批量调用RabbitMQ的close Connection接口将所有连接原集群的客户端连接断开，这样客户端会立刻创建新的连接并由所述代理层Haproxy路由到新RabbitMQ集群上，达到了切换集群的目的。在客户端连接切换过程中通过页面实时显示原RabbitMQ集群和新RabbitMQ集群的连接数变化、以及原RabbitMQ集群和新RabbitMQ集群消息队列中的消息堆积数。
由于在客户端连接切换那一刻无法保证原RabbitMQ集群队列中的消息都已消费完毕，因此、现有技术中往往需要通过建立联合队列federation queue将未消费的消息拉取到新RabbitMQ集群中的队列中。如果原RabbitMQ集群中相关队列上已经建立了到其他RabbitMQ集群队列的federation，那么创建的联合队列的权重需要权重大于当前已经存在的联合队列的权重。这样会导致所述已存在的联合队列失效、可能带来消息丢失。为此、本发明使用插件Shovel来进行消息的转发。若只简单通过Shovel插件将原RabbitMQ集群中的堆积消息转发到新RabbitMQ集群中、建立的插件shovel直接使用原来的交换机exchange11，则如图3所示、当原来交换机exchange11有多个队列绑定时，导致消息msg的重复。即原本上游原RabbitMQ集群某个队列queue1的消息msg会被转发到下游新RabbitMQ集群中绑定了交换机exchange1的所有队列queue11、queue22以及queue33上。
若将shovel插件直接建立在原RabbitMQ集群和新RabbitMQ集群的队列上，这样虽然能够解决消息重复的问题，但是会改变消息的路由键。最终、本发明在所述堆积消息导入阶段，在原RabbitMQ集群中的每个消息队列上分别创建一个shovel插件以及与该shovel插件绑定的新交换机，每个所述新交换机直接绑定新RabbitMQ集群中的消息队列中一个，所述新交换机与其绑定的新RabbitMQ集群中的消息队列形成一对一的关系。通过所述创建的shovel插件将原RabbitMQ集群消息队列中未消费的消息导入新集群中的消息队列，并通过页面实时显示原RabbitMQ集群消息队列中的消息堆积数变化。在原RabbitMQ集群消息队列中的消息堆积数为0时，将所述shovel插件及其绑定交换机删除以完成RabbitMQ集群的迁移。如图4所示、在原RabbitMQ集群的消息队列queue1上创建一个shovel插件以及与该shovel插件绑定的新交换机shovel-exchang1,所述新交换机shovel-exchang1直接绑定新RabbitMQ集群中的消息队列queue11。通过该shovel插件将原abbitMQ集群的消息队列queue1未消费的堆积消息拉到新RabbitMQ集群中的消息队列queue11中。原RabbitMQ集群的消息队列queue2、queue2和新RabbitMQ集群的消息队列queue22、queue33进行同样的处理。
本发明提供的技术方案采用负载平衡策略解决元数据导入新集群集的操作集中在某个节点上执行、造成整个集群中消息队列不均衡的问题；通过对客户端和RabbitMQ集群之间所设的代理层进行配置、重启实现客户端连接的无感切换；通过shovel插件来转发原RabbitMQ集群中的堆积消息，shovel插件无需创建策略。此外、本发明的方案还提供整体操作流程的导向页面，方便用户进行操作。
Claims (8)
1.一种RabbitMQ集群的迁移方法，其特征在于，该方法包括：将原RabbitMQ集群中元数据备份到新RabbitMQ集群中的元数据备份阶段，将客户端的连接目标从原RabbitMQ集群切换为新RabbitMQ集群的客户端连接切换阶段，以及将原RabbitMQ集群消息队列中未消费消息导入到新RabbitMQ集群消息队列中的堆积消息导入阶段；
其中、所述元数据备份阶段包括：在新RabbitMQ集群搭建完成、状态无误后，停止原RabbitMQ集群上的联合消息队列(federation)插件，参照原集群VHost节点组织结构在新集群中创建相同组织结构的Vhost节点群；在新RabbitMQ集群的每个Vhost节点上创建一个最高优先级别负载平衡策略，使所述每个VHost节点将当前创建的消息队列的主控权(master)创建于当前拥有最少主控权(master)的节点上以保证新RabbitMQ集群中每个消息节点上的消息队列数量均衡；在创建完负载平衡策略后将原集群的元数据导入到所述新RabbitMQ集群，导入完毕后删除每个VHost节点上的所述负载均衡策略；所述VHost节点为RabbitMQ集群中控制消息队列queue建立的虚拟主控制节点，其在RabbitMQ中用作消息队列queue的命名空间，不同VHost节点上的资源相互隔离。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述客户端连接切换阶段包括：设置客户端均通过代理层连接到原RabbitMQ集群和新RabbitMQ集群；在进行RabbitMQ集群切换时，在所述代理层的配置中将客户端连接的地址由原RabbitMQ集群的地址改为新RabbitMQ集群的地址后、重启所述代理层使，客户端新创建的连接将被所述代理层路由到所述新RabbitMQ集群；然后批量调用RabbitMQ的关闭连接(close Connection)接口将所有已经连接到原RabbitMQ集群的连接断开、促使相应的客户端重新创建的新连接后，由所述代理层将所述新连接路由到新RabbitMQ集群。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述堆积消息导入阶段包括：在所述代理层重启完成后，原RabbitMQ集群中的消息队列和新RabbitMQ集群消息队列数量相等，在原集群中的每个消息队列上分别创建一个shovel插件以及与该shovel插件绑定的新交换机，每个所述新交换机直接绑定新集群中的消息队列中一个，所述新交换机与其绑定的新集群中的消息队列形成一对一的关系；通过所述创建的shovel插件将原RabbitMQ集群消息队列中未消费的消息导入新集群中的消息队列后，将所述shovel插件及其绑定交换机删除以完成RabbitMQ集群的迁移；所述Shovel插件是RabbitMQ软件系统提供的、用于从队列中拉取消息的插件。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在所述元数据备份阶段提供用于设置进行迁移的所述原RabbitMQ集群和所述新RabbitMQ集群的操作界面，并在所述操作界面上显示原RabbitMQ集群和新RabbitMQ集群的版本号、Erlang版本、各种插件信息以及新RabbitMQ集群的准备状态方便用户进行核查；提供用于为新RabbitMQ集群中创建好的每个Vhost节点创建负载平衡策略的配置界面；并在将元数据备份完成后将原RabbitMQ集群和新RabbitMQ集群的元数据对比结果展示在相应页面上。
5.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在所述客户端连接切换阶段之前保存原RabbitMQ集群的连接数，并在客户端连接切换过程中通过页面实时显示原RabbitMQ集群和新RabbitMQ集群的连接数变化。
6.如权利要求1-3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在所述堆积消息导入阶段，通过页面实时显示原RabbitMQ集群的消息堆积数。
7.一种用于RabbitMQ集群迁移的计算机系统，其特征在于，该系统用于执行计算机程序代码以实现如权利要求1-6中任一项所述的RabbitMQ集群的迁移方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有可执行代码，计算机的处理器在执行所述可执行代码实现如权利要求1-6中任一项所述的RabbitMQ集群的迁移方法。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210507 |
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