RabbitMQ与Kafka选型对比

背景

　　本公司是.Net项目，在.Net可选的MQ比较少，主要Kafka和RabbitMQ，RabbitMQ我也是使用多年了，最近的Kafka广告与流行度打得使我也是无法无视，因此也是花了点时间收集了资料做了些对比。

　　此外有个小插曲，当我形成了文档让老板兼CTO对比决策后，他打算上阿里云买MQ服务。我当时给他开了个玩笑：您这价钱把我请回来，而且公司还有运维，其实完全可以自己维护，要不我来负责，你把这每个月的MQ费用给我加工资得了。当我下楼买了支维他柠檬茶后，他决定由我们自己搭建RabbitMQ。这个决定跟我的想法差不多，原因主要两点：运维起来方便，吞吐没有特别高。

RabbitMQ模型

名词	描述
Queue	用于存储消息，消费者直接绑定Queue进行消费消息
Exchange	生产者将消息发送到Exchange，由交换器将消息通过匹配Exchange Type、Binding Key、Routing Key后路由到一个或者多个队列中。
Exchange Type	Direct、Fanout、Topic、Headers
Routing Key	生产者发送消息给Exchange会指定一个Routing Key。
Binding Key	在绑定Exchange与Queue时会指定一个Binding Key

• Exchange在声明时会绑定Queue和Binding Key，当Exchange收到消息会根据消息的
• Routing Key与Exchange Type、Binding Key进行匹配，最后会路由到相关的队列当中。
  • Fanout，将消息发送到与该交换器所绑定的所有队列中，与Routing Key、Bind Key无关，这就是广播模式。
  • Topic，通过对消息的Routing Key和Exchange、Queue进行匹配，将消息路由给一个或多个队列，以此来达到发布/订阅模式。
  • Direct，把消息路由到哪些Bind Key和Routing Key完全匹配的队列中。
  • Headers，不依赖与路由键的匹配规则，基本用不上。
• 消费者会直接订阅Queue里的消息进行消费，多个消费者订阅同个Queue会形成消息竞争状态，以此达到负载均衡作用。

Kafka模型

名词	描述
Topic	队列是通过Topic进行隔离的，生产者发送消息必须指定Topic
Broker	一个Kafka Server的被称为一个Broker。
Partition	每个Topic可以包含多个Partition，多个Partition会平均分配给同一个Consumer Group里的不同Consumer进行消费
Consumer Group	不在同一个Group 的Consumer能重复消费同一条消息（订阅），相同Group的Consumer存在消费竞争（负载均衡）

• Kafka与RabbitMQ比没有Exchange的概念，生产者直接发消息Topic（队列）。
• Kafka的订阅者是通过消费组（Consumer Group）来体现的，每个消费组都可以重复消费Topic一份完整的消息，不同消费组之间消费进度彼此不受影响。例如Message1能被Consumer Group 1和Consumer Group2里的消费者都消费一次。
• 消费组中包含多个消费者，同个Group的消费者之间是竞争消费的关系。例如Message2只能够被Consumer Group里某一个Consumer只消费一次。
• Kafka具有消息存储的功能，消息被消费后不会被立即删除，因为需要被不同的Consumer Group多次消费同个消息，因此会在Topic维护一个Consumer Offset，每消费成功Offset自增1.

功能对比

对比项	RabbitMQ	Kafka
吞吐量	低	高
有序性	全局有序性	分区有序性
消息可靠性	多策略组合	消息持久化
流处理	不支持	支持
时效性	高	中
运维便捷度	高	中
系统依赖	无	zookeeper
Web监控	自带	第三方
优先级队列	支持	不支持
死信	支持	不支持
客户端支持	支持多种语言
社区生态	好
安全机制	（TLS/SSL、SASL）身份认证和（读写）权限控制
消息回溯	支持	不支持

对比描述

共同点

RabbitMQ与Kafka都有很好的客户端语言支持、安全机制与生态支持。

性能

Kafka的诞生的是处理高并发日志的，吞吐量比较高，每秒请求数达到数十万量级，而RabbitMQ每秒请求数则为万级别，有测试报告指出Kafka是RabbitMQ的10倍以上性能。

运维便捷

RabbitMQ相对比较方便，可以使用yum或者docker安装，自带Web管理UI，没有额外的依赖，除了需要做镜像队列外需要引入HAproxy。

Kafka则需要依赖Zookeeper，也没有自带的管理工具，可以使用第三方的Kafka Eagle代替，Kafka Manager过于难用，另外Kafka没有yum安装，docker镜像也是社区人员自己建的。

有序性

RabbitMQ理论上是全局有序性的，但是由于【发后既忘】+【自动确认】机制的原因，如果在同个队列的多个消费者做相同的业务处理时，他们的各自的执行任务无法保证有序完成。如果确保100%有序可以使用【非自动确认】，但会影响消费性能。

Kafka支持分区有序性，如果对有序性有严格要求可以设置单个Partition，可是单个Partition并发性比较低，因此在多个Partition情况下可以根据业务指定key把相关的消息路由到同一个Partition，例如相同UserId行为信息可以到Partition 1进行处理。

时效性

Kafka基本上无论在客户端还是服务端都是以【异步批量】的机制进行处理，通俗的讲就是先攒起来一堆消息，到了某个阀值再发送，也会导致一些消息可靠性与消息有时效上的问题，当然可以通过各种配置策略进行解决。

消息回溯

Kafka在消费完了消息后不会立即删除，只会修改offset，如果之前部分业务消费失败了可以重新设置offset进行重新消费。

RabbitMQ则是[发后既忘]的机制，一但消费者确认消息则删除，但是可以通过死信进行补偿消费。此外RabbitMQ在队列消息堆积多的情况下性能表现不佳，所以尽可能的及时消费消息。

特色功能

RabbitMQ具有死信的功能，可以通过死信形成重复消费与延时发送。

Kafka具有流处理功能，可以收集用户的行为日志进行存储与分析。

Kafka为什么快？

关键核心技术点：

• 异步批量处理
• 磁盘顺序读写
• 操作系统PageCache缓存数据
• 零拷贝加速消费

Kafka的诞生就是为了高并发日志处理的，那么在他整个机制里使用了很多批量、异步、缓存。例如生产者客户端，他会积累一定量（条数、大小）的消息，再批量的发给kafka broker，如果在这段时间客户端服务挂了，就等于消息丢失了。当broker接受到了消息后，还有一堆骚操作-异步刷盘，也就是生产者发送给broker之后他是记录在缓存的，每隔一段时间才会持久化到磁盘，假如这段真空期broker挂了，消息也是丢了。

Kafka是否消息不可靠？

Kafka快是因为牺牲了消息可靠换取回来的性能，在最早期版本的确没提供消息可靠的策略，经过多个版本迭代后的功能完善，已经不存在这种旧观念。那么可靠的关键点有以下：

生产者

设置ack：

• 0：producer不等待broker的ack，broker一接收到还没有写入磁盘就已经返回，可靠性最低；
• 1：producer等待broker的ack，partition的leader刷盘成功后返回ack，如果在follower同步成功之前leader故障，那么将会丢失数据，可靠性中；
• -1：producer等待broker的ack，partition的leader和follower全部落盘成功后才返回ack，数据一般不会丢失，延迟时间长但是可靠性高

消费者

设置enable.auto.commitrue，不管执行结果如何，消费者会自动提交offset。

false，需要用户需要手动提交offset，可以根据执行结果具体处理offset

RabbitMQ单节点部署

安装

yum install -y rabbitmq-server

开放相关端口

firewall-cmd --permanent --add-port=15672/tcp
firewall-cmd --permanent --add-port=5672/tcp
firewall-cmd --reload

启动服务

service rabbitmq-server start

启动web管理界面

rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management

增加访问admin用户，默认用户guest只能本地访问。

rabbitmqctl add_user admin 123456

设置admin用户为管理员角色

rabbitmqctl set_user_tags admin administrator

设置默认admin用户访问权限

rabbitmqctl set_permissions -p "/" admin "." "." ".*"

重启服务

service rabbitmq-server restart

浏览器访问：http://IP:15672

Kafka单节点部署

Zookeeper部署

下载Zookeeper并启动

docker run -d --restart always --name zookeeper -p 2181:2181 -v /root/zookeeper/data:/data -v /root/zookeeper/conf:/conf -v /root/zookeeper/logs:/logs zookeeper:3.6.1

开放2181端口

firewall-cmd --permanent --add-port=2181/tcp
firewall-cmd --reload

Kafka服务部署

下载kafka 镜像并启动

docker run -d --name kafka -p 9092:9092 -e KAFKA_BROKER_ID=1 -e KAFKA_ZOOKEEPER_CONNECT=192.168.88.139:2181 -e KAFKA_ADVERTISED_HOST_NAME=192.168.88.141 -e KAFKA_ADVERTISED_PORT=9092 wurstmeister/kafka:2.12-2.5.0

创建目录并拷贝

mkdir /root/kafka
docker cp kafka:/opt/kafka/config /root/kafka/config

删除原有的容器并重新创建

docker stop kafka
docker rm kafka

docker run -d --name kafka -p 9092:9092 -e KAFKA_BROKER_ID=1 -e KAFKA_ZOOKEEPER_CONNECT=192.168.88.139:2181 -e KAFKA_ADVERTISED_HOST_NAME=192.168.88.141 -e KAFKA_ADVERTISED_PORT=9092 -v /root/kafka/config: /opt/kafka/config wurstmeister/kafka:2.12-2.5.0

开放9092端口

firewall-cmd --permanent --add-port=9092/tcp
firewall-cmd --reload

Kafka-eagle

下载jdk依赖

yum -y install java-1.8.0-openjdk*

下载kafka-eagle-bin包

wget -o kafka-eagle-bin.tar.gz https://codeload.github.com/smartloli/kafka-eagle-bin/tar.gz/v2.0.1

解压

tar -zxvf kafka-eagle-bin.tar.gz
tar -zxvf kafka-eagle-bin-2.0.1/kafka-eagle-web-2.0.1-bin.tar.gz
mv kafka-eagle-web-2.0.1 kafka-eagle

添加环境变量

vim /etc/profile

export JAVA_HOME=/usr
export KE_HOME=/etc/kafka-eagle
export PATH=$PATH:$KE_HOME/bin:$JAVA_HOME/bin

生效环境变量

source /etc/profile

修改Kafka-eagle配置

cd /etc/kafka-eagle/conf
vim system-config.properties

#注释
#cluster2.zk.list=xdn10:2181,xdn11:2181,xdn12:2181
#cluster2.kafka.eagle.offset.storage=zk

#cluster1.zk.acl.enable=false
#cluster1.zk.acl.schema=digest
#cluster1.zk.acl.username=test
#cluster1.zk.acl.password=test123

修改
kafka.eagle.zk.cluster.alias=cluster1
cluster1.zk.list=192.168.88.139:2181
kafka.eagle.metrics.charts=true

kafka.eagle.driver=org.sqlite.JDBC
kafka.eagle.url=jdbc:sqlite:/etc/kafka-eagle/db/ke.db
kafka.eagle.username=root
kafka.eagle.password=root

启动kafka-eagle服务

cd /etc/kafka-eagle/bin
chmod +x ke.sh
ke.sh start

开启防火墙

firewall-cmd --permanent --add-port=8048/tcp
firewall-cmd --reload

浏览器访问：http://IP:8048

阿里云费用

以下截图基本以最低配置。

Kafka按量付费

Kafka包月

RabbitMQ包月