联合交换

概述

本指南介绍联合交换，它是 联合插件 提供的功能子集。

一些涵盖的主题包括

• 交换联合的概述
• 常见 用例
• 使用和配置
• 交换联合的局限性
• 拓扑示例
• 实现细节

提供了一个单独的 联合插件参考 指南。

交换联合是一种机制，它允许通过一个位置（称为上游或源）中的交换传递的消息被复制到其他位置（下游）中的交换。下游是独立的节点或集群，可以跨越广域网（地理区域）。复制过程是异步的，并能容忍连接故障。

联合交换链接到其他交换。从概念上讲，发布到上游交换的消息将被复制到联合交换，就好像它们是直接发布到联合交换一样。上游交换不需要重新配置。假定它们位于单独的节点或单独的集群中。

上游定义是一个 URI，它包含某些识别查询参数，这些参数控制链接连接参数。可以使用 CLI 工具 或 HTTP API 与 附加插件 管理上游。

以下是一个图表，显示了一个节点中的单个上游交换（源交换）链接到另一个节点中的单个下游交换（联合交换）。

当使用交换联合时，通常仅联合集群中交换的一个子集。某些交换可能天生就是“站点”（集群）及其用途的本地交换。

交换联合将尽可能从下游传播到上游的 绑定。它还将在需要时应用优化并选择性地传播消息。这将在 后面的部分 中介绍。

用例

联合交换可用于将某些消息类型的流复制到远程位置。结合连续的 模式同步 和 队列和消息 TTL，这可用于在受控时间窗口内维护具有相当最新数据的热备。

另一个用途是实现大规模扇出，一个集群中单个“源”交换（充当源，无需联合）可以被其他集群中许多其他联合交换声明为上游。反过来，这些交换中的每一个又可以成为许多更多交换的上游，等等。

请参阅 下面的拓扑示例，以了解一些可能的排列方式。

局限性

交换联合支持所有内置交换类型。第三方交换类型可能取决于它们的语义而起作用。

默认交换（带有空白名称）不能联合，因为它不是典型的交换，并且依赖于其他交换类型不使用的节点本地优化。

将 internal 属性设置为 true 的交换由 RabbitMQ 声明和内部使用，不能联合。

使用和配置

联合配置使用 运行时参数和策略，这意味着它可以根据系统拓扑的变化动态配置和重新配置。涉及的配置有两个关键部分

• 上游：这些是联合系统中的远程端点
• 联合策略：这些控制哪些交换是联合的以及它们将连接到哪些上游（源）

这两者都在下游节点或集群上配置。

要添加上游，请使用 rabbitmqctl set_parameter 命令。它接受三个参数

• 参数类型，federation-upstream
• 联合策略将引用的上游名称
• 一个上游定义 JSON 文档，至少包含一个必需键 uri

以下示例配置了一个名为“origin”的上游，它可以通过 remote-host.local:5672 联系。

bash

# Adds a federation upstream named "origin"
rabbitmqctl set_parameter federation-upstream origin '{"uri":"amqp://remote-host.local:5672"}'

PowerShell

# Adds a federation upstream named "origin"
rabbitmqctl.bat set_parameter federation-upstream origin '"{""uri"":""amqp://remote-host.local:5672""}"'

更多上游定义参数在 联合参考指南 中介绍。

指定上游后，可以添加一个控制联合的策略。它与任何其他 策略 一样添加，使用

bash

# Adds a policy named "exchange-federation"
rabbitmqctl set_policy exchange-federation \
    "^federated\." \
    '{"federation-upstream-set":"all"}' \
    --priority 10 \
    --apply-to exchanges

PowerShell

# Adds a policy named "exchange-federation"
rabbitmqctl.bat set_policy exchange-federation `
    "^federated\." `
    '"{""federation-upstream-set"":""all""}"' `
    --priority 10 `
    --apply-to exchanges

在上面的示例中，该策略将匹配默认虚拟主机中名称以 federated. 开头的交换。这些交换将为所有声明的上游设置联合链接。该策略的名称为 exchange-federation。与任何策略一样，如果多个策略匹配交换，则优先级最高的策略将被使用。多个策略定义将不会合并，即使它们的优先级相同。

配置后，将为每个匹配的交换和上游对打开一个联合链接（连接）。这里“匹配交换”是指与 联合策略模式 匹配的交换。如果没有交换匹配，则不会启动任何链接。

要停用匹配交换的联合，请使用其名称删除该策略

rabbitmqctl clear_policy exchange-federation

复杂拓扑和循环处理

联合交换可以是另一个联合交换的“上游”。甚至可以形成“循环”，例如，交换 A 声明交换 B 是它的上游，而交换 B 声明交换 A 是它的上游。允许更复杂的多次连接排列。

但是，这种复杂的拓扑将越来越难以理解和排查。

为了防止消息不断被复制和重新路由（在永无止境的循环中），对消息可以跨链接复制的次数设置了限制（max-hops 在下面）。

建议所有通过联合链接的交换都是相同类型。混合类型可能会导致令人困惑的路由行为。

实现

代理间通信使用 AMQP 0-9-1（可选地 使用 TLS 加密）。绑定被分组在一起，当绑定在下游发生变化时，绑定操作（例如 queue.bind 和 queue.unbind 命令）将发送到链接的上游侧。

因此，交换仅接收它具有绑定的消息。绑定与上游异步复制，因此添加或删除绑定的效果仅保证最终会看到。

这些消息缓存在上游交换集群中内部声明的队列中。这称为上游队列。它是上游队列，它使用分组绑定绑定到上游交换。可以在 上游配置 中调整该队列的一些属性。

以下是一个详细图表，显示了单个联合交换链接到单个上游交换，包括上游队列和联合插件创建的绑定（以灰色显示）。上游链接上的粗箭头表示联合交换重新发布的消息。一些潜在的发布者客户端显示在两个交换上发布。

发布到任一交换的消息都可能被绑定到联合交换的队列接收，但直接发布到联合交换的消息不能被绑定到上游交换的队列接收。

拓扑示例

我们说明了一些交换联合拓扑示例。在这些图表中，RabbitMQ 代理由 表示，它可以是节点集群或独立节点。

拓扑	描述
一对联合交换	在这种对称排列中，每个交换都链接到另一个。说明了连接到每个代理的发布者和消费者。两个消费者都可以接收任一发布者发布的消息。 两个链接都使用 max-hops=1 声明，因此消息只复制一次，否则消费者将看到同一消息的多个副本（最多 max-hops 限制）。
完全图	这种排列类似于一对联合交换，但针对三个交换。每个交换都链接到其他两个交换。 同样使用 max-hops=1，因为到任何其他交换的“跳跃距离”都恰好是 1。对于任何完全图的联合交换，情况都将如此。
扇出	一个源交换（无需联合）由一个交换树链接，该树可以扩展到任何深度。在这种情况下，发布到源交换的消息可以被连接到树中任何代理的任何消费者接收。 由于没有循环，因此无需正确设置 max-hops 值，但它必须至少与最长的连接路径一样大。对于树，这等于级别数减 1。
环形	在这个由六个代理组成的环形中，每个联合交换仅链接到环形中的另一个交换。"max-hops" 属性设置为 5，因此环形中的每个交换都恰好看到消息一次。 与完全连接图相比，这种拓扑虽然在队列和连接方面相对便宜，但比较脆弱。一个代理（或连接）故障会破坏环形。