rabbitmq在kubernetes中持久化集群部署

背景

Javashop电商系统的消息总线使用的事rabbitmq，在订单创建、静态页生成、索引生成等等业务中大量采用异步消息系统，这个对于mq高可用的要求有两个重要的考量：

1、集群化

2、可扩容

3、冗灾

冗灾就要实现rabbitmq的持久化，要考虑到rabbitmq宕机的情况，当rabbitmq因不可抗因素挂掉了，这时有一些消息还没来得及被消费，当我们再恢复了rabbitmq的运行后，这些消息应该同时被恢复，可以再次被消费。

本文着重讨论rabbitmq的k8s的持久化部署方案，当然提供在方案也支持了集群及扩容。

思路

1、数据的存储

在k8s中的持久化部署不可避免的要用到持久卷，我们采用nfs方式的持久卷来存储es数据。

持久卷的详细介绍请见这里：

https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/persistent-volumes/

2、多节点的权限问题

rabbit的数据目录默认只允许一个节点访问，但在k8s上采用了持久卷，所有节点的数据都存储在这个卷上，这会导致rabbitmq的数据目录访问权限问题：

     {{failed_to_cluster_with,
                          [rabbit@b8c4d82b52bc],
                          "Mnesia could not connect to any nodes."},
                      {rabbit,start,[normal,[]]}}

我们通过指定节点名称的方式来解决，稍后可以在配置文件中看到具体的配置项。

部署过程

一、pv(持久卷的建立）

先要建立nfs服务器

对于持久卷的结构规划如下：

 /nfs/data/mqdata

根据如上规划建立nfs服务：

 #master节点安装nfs
 yum -y install nfs-utils
 #创建nfs目录
 mkdir -p /nfs/data/{mqdata,esmaster,esdata}
 #修改权限
 chmod -R  /nfs/data/

 #编辑export文件
 vim /etc/exports

 粘贴如下内容：
 /nfs/data/mqdata *(rw,no_root_squash,sync)

 #配置生效
 exportfs -r
 #查看生效
 exportfs

 #启动rpcbind、nfs服务
 systemctl restart rpcbind && systemctl enable rpcbind
 systemctl restart nfs && systemctl enable nfs

 #查看 RPC 服务的注册状况
 rpcinfo -p localhost

 #showmount测试，这里的ip输入master节点的局域网ip
 showmount -e <your ip>

如果成功可以看到可被挂载的目录：

 # showmount -e 172.17.14.73
 Export list for 172.17.14.73:
                                                                                                                                           /nfs/data/esmaster *
 /nfs/data/mqdata   *

接下来，要在每一个节点上安装nfs服务以便使k8s可以挂载nfs目录

 #所有node节点安装客户端
 yum -y install nfs-utils
 systemctl start nfs && systemctl enable nfs

这样就为k8s的持久卷做好了准备。

建立持久卷

有了nfs的准备，我就可以建立持久卷了：

我们分享了javashop内部使用的yaml仓库供大家参考：

https://gitee.com/enation/rabbitmq-on-kubernetes

在您的k8s maseter节点服务器上 clone我们准备好的yaml文件

https://gitee.com/javashop/rabbitmq-on-kubernetes

修改根目录中的pv.yaml

修改其中的server配置为nfs服务器的IP:

  nfs:
     server: 192.168.1.100 #这里请写nfs服务器的ip

通过下面的命令建立持久卷：

 kubectl create -f pv.yaml

通过以下命令查看持久卷是否建立成功：

 kubectl get pv

部署rabbitmq

在k8s  master节点上执行下面的命令创建namespace：

 kubectl create namespace ns-rabbitmq

执行下面的命令创建rabbitmq集群(执行整个目录的所有配置文件)

 kubectl create -f rabbitmq/

通过以上部署我们建立了一个ns-rabbitmq的namespace，并在其中创建了相应的pvc、角色账号，有状态副本集以及服务。

镜像

使用的是javashop自己基于rabbitmq:3.8做的，加入了延迟消息插件，其他没有变化。

服务

我们默认开启了对外nodeport端口，对应关系：

31672->15672

30672->5672

k8s内部可以通过下面的服务名称访问：

rabbitmq.ns-rabbitmq:15672

rabbitmq.ns-rabbitmq:5672

等待容器都启动成功后验证。

验证

使用附带程序校验

1. 发送消息（注释掉接收消息）

2. 观察mq的队列中有消息堆积

3. 删除mq的副本集

4. 恢复mq副本集

5. 接收消息

关键技术点

1、集群发现：

使用rabbitmq提供的k8s对等发现插件：rabbitmq_peer_discovery_k8s

2、映射持久卷

映射到：/var/lib/rabbitmq/mnesia

3、自定义数据目录

           - name: RABBITMQ_MNESIA_BASE
             value: /var/lib/rabbitmq/mnesia/$(MY_POD_NAME)

其中MY_POD_NAME是读取的容器名称，通过有状态副本集保证唯一性的绑定：

           - name: MY_POD_NAMESPACE
             valueFrom:
               fieldRef:
                 fieldPath: metadata.namespace

附带验证程序

 private static CachingConnectionFactory connectionFactory;
 private static void initConnectionFactory() {
     connectionFactory = new CachingConnectionFactory();
     connectionFactory.setHost("localhost");
     connectionFactory.setPort(5672);
     connectionFactory.setUsername("guest");
     connectionFactory.setPassword("guest");
 }
 public static void main(String[] args) {
     initConnectionFactory();
     //发送消息
     send();
     //接收消息
     receive();
 }
 private static void  receive() {
     AmqpTemplate template = new RabbitTemplate(connectionFactory);
     String foo = (String) template.receiveAndConvert("myqueue");
     System.out.println("get message : "+ foo);
 }
 private static void send() {
      AmqpAdmin admin = new RabbitAdmin(connectionFactory);
     admin.declareQueue(new Queue("myqueue",true));
     AmqpTemplate template = new RabbitTemplate(connectionFactory);
     template.convertAndSend("myqueue", "foo");
 }

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