Topic太多，RocketMQ炸了！

网上博客常说，kafka的topic数量过多会影响kafka，而RocketMQ不会受到topic数量影响。

但是，果真如此吗？

最近排查一个问题，发现RocketMQ稳定性同样受到topic数量影响！！

好了，一起来回顾下这次问题排查吧，最佳实践和引申思考放在最后，千万不要错过。

1、问题描述

我们的RocketMQ集群为4.6.0版本，按照3个nameserver，2个broker，每个broker为主从双节点部署。

部署架构

某天收到警报，broker-b突然从nameserver掉线，且主从双节点都无法重新注册。

2、初步排查

2.1 检查进程存活&网络

因为控制台上显示broker-a正常，因此可以认为 nameserver、broker-a都是正常的，问题出在broker-b上。

当时第一反应是broker-b进程挂了，或者网络不通了。

登陆broker节点，看到进程依然存活。

然后通过telnet检查和nameserver的联通性，显示正常，网络没有问题。

2.2 检查日志

检查broker日志，马上发现了异常。

2023-01-09 14:07:37 WARN brokerOutApi_thread_3 - registerBroker Exception, mqnameserver3:xxxx
org.apache.rocketmq.remoting.exception.RemotingSendRequestException: send request to <qnameserver3/xx.xx.xx.xxx:xxxx> failed
    at org.apache.rocketmq.remoting.netty.NettyRemotingAbstract.invokeSyncImpl(NettyRemotingAbstract.java:429) ~[rocketmq-remoting-4.6.0.jar:4.6.0]
    at org.apache.rocketmq.remoting.netty.NettyRemotingClient.invokeSync(NettyRemotingClient.java:373)
......

异常比较明确，broker请求nameserver失败，所以导致无法注册到集群中。

那为什么会注册失败呢？没有非常明确的提示，因此去看下nameserver上的日志信息。

2023-01-09 14:09:26 ERROR NettyServerCodecThread_1 - decode exception, xx.xxx.xx.xxx:40093
io.netty.handler.codec.TooLongFrameException: Adjusted frame length exceeds 16777216: 16777295 - discarded
    at io.netty.handler.codec.LengthFieldBasedFrameDecoder.fail(LengthFieldBasedFrameDecoder.java:499) [netty-all-4.0.42.Final.jar:4.0.42.Final]
......

这个异常看起来是nameserver上的netty抛出的，请求过大抛出了异常。

根据日志关键字，直接定位到了源码，确实有默认的大小限制，并且可以通过
com.rocketmq.remoting.frameMaxLength进行控制。

2.3 源码分析

虽然找到了异常的直接原因，但是为什么broker突然会有这么大的请求？是什么带来的？

从broker的warning日志中，并没有办法看到更多有效信息。

因此，还是得深入分析下broker上的源码。根据日志关键字，很快找到broker中的异常位置

broker异常位置

注意！这里通过遍历nameserverlist，在线程池中异步注册，跟后面的一个小知识点有关。

从源码中可以分析出，如果有过大的请求的话，应该就是这个requestBody引起，它携带了大量topic信息topicConfigWrapper。

但是我们在控制台上看到当前集群中，只有300+topic（这里其实是一个误区，最后会解释），理论上来说是非常小的，为什么会超出容量限制呢？

看了下源码上下文，并没有对reqeustBody或者topicConfigWrapper有相关日志的记录，因此，还是需要arthas来看看了。

2.4 arthas定位

直接通过arthas定位实际内存值

watch org.apache.rocketmq.broker.out.BrokerOuterAPI registerBrokerAll {params,returnObj} -x 3

查看结果

内存中实际topic数量

啥玩意？！

topicConfigTable的map大小为size=71111？！！

进一步看看这些topic里面都是些啥？我们调整下arthas的参数-x为4，改变watch变量的深度。

发现问题了！

我们看到了大量%RETRY%开头的topic。

3、根本原因

至此，根本原因就能明确了。

RETRY topic过多，导致 broker 向 nameserver 发送心跳（定时发送注册请求）时，心跳请求中携带的 body 上的 topic 信息过大，超过了 nameserver 上使用的 NettyDecoder.java 限制的 16M （默认值），心跳请求失败，所以broker掉线。

4、恢复

既然问题基本确定了，那么先尝试恢复吧。

前面已经看到了对最大请求体的配置，因此，我们在bin/runserver.sh中添加一个JAVA_OPTION对
com.rocketmq.remoting.frameMaxLength进行配置。然后重启nameserver。

重新观察broker，果然重启成功了。

2023-01-09 16:03:55 INFO brokerOutApi_thread_3 - register broker[0]to name server mqnameserver4:9876 OK
2023-01-09 16:03:55 INFO brokerOutApi_thread_4 - register broker[0]to name server mqnameserver2:9876 OK

当然，这只是临时恢复措施，后面重点要思考以下问题并进行优化：

• RETRY topic数量这么多是否正常？是否可以清理无效topic？
• 如何做好后续的topic数量监控告警？

5、最佳实践

5.1 定时删除无效RETRY topic

考虑使用定时任务扫描所有业务topic下的消费组，再根据消费组状态（状态为not_online的消费组），拼出对应RETRY topic进行删除。以上步骤均有开源MQ sdk 的 api 可以调用。

即使后续消费组重新使用，RETRY topic 也会重新创建，不影响消费。

5.2 topic总数监控

前面说到在控制台上看到当前集群中只有300+topic，这里其实是一个误区，只勾选了NORMAL类型的topic，并没有注意RETRY、DLQ、SYSTEM类型的topic。

控制台误区

而这次几万个topic基本都是RETRY类型的。

后续需要添加topic数量监控（包括RETRY类型），防止由于topic数量过多，导致broker注册失败。

6、引申思考

6.1 RETRY topic是什么？为什么有这么多？

这需要从RocketMQ的重试机制与死信机制说起。

RocketMQ 提供了自带的重试机制，消息消费失败或超时，会被投递到 RETRY topic。RETRY topic 里的消息会按照延时队列的延时时间进行消费，这样也避免了有问题的消息阻塞正常消费。

RETRY topic 里保存的是消费状态为 consumer_later 的消息，在重试达到 16 次（默认值）以后，消息会进入死信队列（本质上也是一个新的topic类型，DLS topic)。

DLQ topic在使用时才会创建，因此不会像RETRY topic 这样大量膨胀。

但是，RETRY topic不一样。它是由RocketMQ服务端自动创建，创建的时机有两个：

• 消费失败的时候，将消息发送回 broker，这时候会在服务端创建RETRY topic

消费失败创建RETRY topic

• consumer client 和服务端保持心跳时创建RETRY topic

心跳时创建 retry topic

线下环境的消费组存在大量的临时测试group，而 RocketMQ会给每个实际存在的消费组创建RETRY topic，导致 RETRY topic 大量膨胀。

6.2 如果所有消息自动重试，顺序消息会乱序吗？

我们知道，RocketMQ中包含三种消息类型：普通消息、普通有序消息、严格有序消息。

三种消息的类型介绍如下：

• 普通消息：消息是无序的，任意发送发送哪一个队列都可以。
• 普通有序消息：同一类消息(例如某个用户的消息)总是发送到同一个队列，在异常情况下，也可以发送到其他队列。
• 严格有序消息：消息必须被发送到同一个队列，即使在异常情况下，也不允许发送到其他队列。

对于这三种类型的消息，RocketMQ对应的提供了对应的方法来分别消息：

//发送普通消息，异常时默认重试
public SendResult send(Message msg)

//发送普通有序消息，通过selector动态决定发送哪个队列，异常默认不重试，可以用户自己重试，并发送到其他队列
public SendResult send(Message msg, MessageQueueSelector selector, Object arg)

//发送严格有序消息，通过指定队列，保证严格有序，异常默认不重试
public SendResult send(Message msg, MessageQueue mq)

所以RocketMQ客户端的生产者默认重试机制，只会普通消息有作用。对于普通有序消息、严格有序消息是没有作用。

6.3 nameserver数据一致性问题

在通过修改启动参数
com.rocketmq.remoting.frameMaxLength进行临时恢复的时候，发现一个问题：日志恢复了，但是控制台上却仍然没有显示broker-b。

排查了下发现，由于nameserver有4台，只重启了一台，而控制台连接访问的nameserver是另一台，所以显示不正确。

通过切换控制台nameserver地址，就能看到broker-b了。

为什么不同nameserver允许数据不一致呢？

前面在排查的过程中也发现了，broker源码中通过遍历nameserverlist，在线程池中异步注册topic信息到nameserver。

注册逻辑

而这也体现了RocketMQ中对nameserver的设计思想。

nameserver是一个AP组件，而不是CP组件！

在 RocketMQ 中 Nameserver 集群中的节点相互之间不通信，各节点相互独立，实现非常简单。但同样会带来一个问题：

Topic 的路由信息在各个节点上会出现不一致。

那 Nameserver 如何解决这个问题呢？RocketMQ 的设计者采取的方案是不解决，即为了保证 Nameserver 的高性能，允许存在这些缺陷。

NameServer之间不通信，消息发送端通过PULL方式更新topic信息，无法及时感知路由信息的变化，因此引入了消息发送重试（只针对普通消息）与故障规避机制来保证消息的发送高可用。

事实上，在RocketMQ的早期版本，即MetaQ 1.x和MetaQ 2.x阶段，也是依赖Zookeeper的（CP型组件）。但MetaQ 3.x（即RocketMQ）却去掉了ZooKeeper依赖，转而采用自己的NameServer。

NameServer数据不一致，比较大的影响就是topic的队列会存在负载不均衡的问题，以及消费端的重复消费问题，这些问题对消息队列来说都是可以忍受的，只要最终能保持一致，恢复平衡即可。

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