搭建Websphere MQ 集群实现负载均衡(一)

前天,在某银行现场,帮客户搭建一个MQ的集群,实现负载均衡功能,下面就说说MQ 集群,实现负载均衡的原理和搭建方法:

IBM WebSphere MQ (Message Queue) 是目前应用最多的消息中间件产品,它简化了应用程序之间的数据传输,提供了统一的通信标准,确保分布式网络环境下可靠的、跨平台的信息传输和数据交换。应 用程序只需要将消息发送给 MQ,由 MQ 负责将消息安全可靠地发送出去。
Websphere MQ 支持集群功能。多个队列管理器可以分布在不同的机器上。集群功能简化了系统配置,不需要在每个队列管理器上创建消息通道、远程队列定义和传输队列。使用集群技术可以提高系统的可用性和实现负载均衡。

MQ 集群概述

对于 MQ 两个队列管理器之间的通信,需要创建相应的对象。在发送队列管理器上,要创建一个远程队列,这个远程队列指向远程的目的地队列。还要创建一个传输队列做为 存储转发队列以及一个发送通道指向接收队列管理器。在接收队列管理器上,要创建一个本地队列和一个接收通道。如果一个网络中有多个队列管理器,并且两两之 间要实现通信时,需要创建多个远程队列、传输队列和发送通道。
为了简化点对点通信的系统配置,通过 MQ 提供的群集功能,减少了集群中队列管理器上的 MQ 对象数量。群集内的两个队列管理器之间的通信,不需要两两间建立消息通道,而是使用群集通道与其它成员通信。只需要在每个队列管理器上创建两个集群通道。 一个集群接收通道用来从集群中的其他队列管理器接收消息。一个集群发送通道用来发送消息。
集群的仓储库中含有集群的信息,如队列管理器的位置,通道等信息。仓储库分为完整仓储库队列管理器和部分仓储库队列管理器。完整仓储库队列管理器有集群中 所有队列管理器的信息。而部分仓储库队列管理器中只有自身的和它要通信的队列管理器的信息。部分队列管理器通过与完整队列管理器通信,查询到相关的集群信 息。
集群中共享的队列叫做集群队列。集群中的其他队列管理器可以向集群队列发送消息而不需要创建对应的远程队列定义。通常会在集群中创建多个同名的集群队列实 例,分布在不同队列管理器上。当消息发送到集群队列时,MQ 会通过负载平衡算法,决定消息实际发送到哪里队列管理器的队列上。

创建 MQ 集群环境

创建一个简单的 MQ 集群一般需要两个完整仓储库队列管理器和两个部分仓储库队列管理器。其中两个完整仓储库队列管理器相互形成备份。本文示例中包括,两个完整仓储库队列管理器和两个部分仓储库队列管理器,以及在两个部分仓储库队列管理器上各创建一个集群队列。

用命令行创建集群

清单 1. 创建队列管理器

crtmqm -h 1024 -lp 20 -ls 5 -u FULL_QM1.DLQ FULL_QM1
strmqm FULL_QM1
runmqsc FULL_QM1
DEFINE LISTENER (‘LISTENER.TCP’) TRPTYPE (TCP) PORT (5000) CONTROL (QMGR)
START LISTENER (‘LISTENER.TCP’)
DEFINE CHANNEL (‘SYSTEM.ADMIN.SVRCONN’)
CHLTYPE (SVRCONN)
END

在清单 1 中,创建了一个队列管理器 FULL_QM1。并且指定了这个队列管理器的监听端口为 5000。然后用同样的方法分别创建队列管理器 FULL_QM2,PART_QM1 和 PART_QM2,指定队列管理器的监听端口为 5001,5002 和 5003。
在创建完队列管理器后,需要将 FULL_QM1 和 FULL_QM2 添加到集群 NEW_CLUSTER 中,作为完整仓储库队列管理器。如清单 2 所示。

清单 2. 添加完整仓储库定义

echo “ALTER QMGR REPOS (‘NEW_CLUSTER’)” | runmqsc FULL_QM1
echo “ALTER QMGR REPOS (‘NEW_CLUSTER’)” | runmqsc FULL_QM2

在集群中,无论一个队列管理器要连接多少个远程队列管理器,最少只要创建一个集群发送通道和一个集群接收通道。
每个队列管理器都需要一个接收通道指向自己。对于队列管理器 FULL_QM1,要指定连接名 CONNAME 中的 ip 地址和端口号为 FULL_QM1 自己的 ip 地址和监听端口号。对于其他的队列管理器也一样。在清单 3 中,创建了集群中四个队列管理器的接收通道。

清单 3. 在队列管理器上创建接收通道

echo “DEFINE CHANNEL (‘TO.FULL_QM1’) CHLTYPE (CLUSRCVR) TRPTYPE (TCP) CONNAME  (‘127.0.0.1(5000)’) CLUSTER (‘NEW_CLUSTER’)” | runmqsc FULL_QM1

echo “DEFINE CHANNEL (‘TO.FULL_QM2’) CHLTYPE (CLUSRCVR)  TRPTYPE (TCP) CONNAME (‘127.0.0.1(5001)’) CLUSTER (‘NEW_CLUSTER’)” | runmqsc FULL_QM2

echo “DEFINE CHANNEL (‘TO.PART_QM1’) CHLTYPE (CLUSRCVR)  TRPTYPE (TCP) CONNAME (‘127.0.0.1(5002)’) CLUSTER (‘NEW_CLUSTER’)” | runmqsc PART_QM1

echo “DEFINE CHANNEL (‘TO.PART_QM2’) CHLTYPE (CLUSRCVR)  TRPTYPE (TCP) CONNAME (‘127.0.0.1(5003)’) CLUSTER (‘NEW_CLUSTER’)” | runmqsc PART_QM2

每个队列管理器需要一个发送通道。在清单 4 中,定义了集群中四个队列管理器的发送通道。需要注意的是,对于两个完整仓储库队列管理器,需要建立相互间的发送通道。如对于完整仓储库队列管理器 FULL_QM1,需要建立到 FULL_QM2 的发送通道,发送通道的名字要和 FULL_QM2 的接收通道名字相同。并且要指定连接名 CONNAME 中的 ip 地址和端口号为 FULL_QM2 的 ip 地址和端口号。
而对于部分仓储库队列管理器,需要建立与某个或多个完整仓储库队列管理器的发送通道。对于 PART_QM1,这里建立了到完整仓储库队列管理器 FULL_QM1 的发送通道,并且发送通道的名字要和 FULL_QM1 的接收通道名字相同。连接名 CONNAME 也要指定为 FULL_QM1 的 ip 地址和端口号。另外,不需要定义 PART_QM1 指向另一个部分仓储库队列管理器 PART_QM2 的发送通道。

清单 4. 在队列管理器上创建发送通道

echo “DEFINE CHANNEL (‘TO.FULL_QM2’) CHLTYPE (CLUSSDR) TRPTYPE  (TCP) CONNAME (‘127.0.0.1(5001)’) CLUSTER (‘NEW_CLUSTER’)” | runmqsc FULL_QM1

echo “DEFINE CHANNEL (‘TO.FULL_QM1’) CHLTYPE (CLUSSDR)  TRPTYPE (TCP) CONNAME (‘127.0.0.1(5000)’) CLUSTER (‘NEW_CLUSTER’) ” | runmqsc FULL_QM2

echo “DEFINE CHANNEL (‘TO.FULL_QM1’) CHLTYPE (CLUSSDR)  TRPTYPE (TCP) CONNAME (‘127.0.0.1(5000)’) CLUSTER (‘NEW_CLUSTER’) ” | runmqsc PART_QM1

echo “DEFINE CHANNEL (‘TO.FULL_QM2’) CHLTYPE (CLUSSDR)  TRPTYPE (TCP) CONNAME (‘127.0.0.1(5001)’) CLUSTER (‘NEW_CLUSTER’) ” | runmqsc PART_QM2

集群的负载均衡是通过在集群内的不同队列管理器上建立同名的队列,即创建同一个队列的多个实例来实现的。每个队列实例都可以作为消息的目的地,MQ 使用负载平衡算法决定消息实际发送到哪个队列管理器。清单 5 中,在两个部分仓储库队列管理器上分别定义了一个集群队列 TEST_QUEUE,并且指定其 Cluster 属性值为 NEW_CLUSTER,这样这两个同名队列就可以在集群中共享了。

清单 5. 在两个部分仓储库队列管理器上定义集群队列

echo “DEFINE QLOCAL (‘TEST_QUEUE’) CLUSTER (‘NEW_CLUSTER’)” | runmqsc PART_QM1

echo “DEFINE QLOCAL (‘TEST_QUEUE’) CLUSTER (‘NEW_CLUSTER’)” | runmqsc PART_QM2

至此,已创建完一个简单的集群。可以通过 DISPLAY CLUSQMGR 命令来显示集群中的队列管理器的相关信息。清单 6 中列出了部分的信息。连接到完整仓储库队列管理器 FULL_QM1,在结果中共显示了四条通道。其中 TO.FULL_QM1 类型为 CLUSRCVR,指向 FULL_QM1,是接收通道。TO.FULL_QM2 为发送通道,指向 FULL_QM2,类型 CLUSSDRB 说明是显示创建的。TO.PART_QM1 和 TO.PART_QM2 是发送通道,分别指向 PART_QM1 和 PART_QM2,类型都为 CLUSSDRA,是集群自动生成的。

清单 6. 集群中队列管理器的信息

echo “DISPLAY CLUSQMGR(*) CLUSTER(‘NEW_CLUSTER’) ALL” | runmqsc FULL_QM1

CLUSQMGR(FULL_QM1)
CHANNEL(TO.FULL_QM1)
CLUSTER(NEW_CLUSTER)
CONNAME(127.0.0.1(5000))
DEFTYPE(CLUSRCVR)

CLUSQMGR(FULL_QM2)
CHANNEL(TO.FULL_QM2)
CLUSTER(NEW_CLUSTER)
CONNAME(127.0.0.1(5001))
DEFTYPE(CLUSSDRB)

CLUSQMGR(PART_QM1)
CHANNEL(TO.PART_QM1)
CLUSTER(NEW_CLUSTER)
CONNAME(127.0.0.1(5002))
DEFTYPE(CLUSSDRA)

CLUSQMGR(PART_QM2)
CHANNEL(TO.PART_QM2)
CLUSTER(NEW_CLUSTER)
CONNAME(127.0.0.1(5003))
DEFTYPE(CLUSSDRA)

通过 DISPLAY QUEUE 命令显示集群中队列的相关信息,如清单 7 所示。连接到完整仓储库队列管理器 FULL_QM1 上,在结果中共显示了两个集群队列实例 TEST_QUEUE。

清单 7. 集群队列的信息

echo “DISPLAY QUEUE(*) CLUSINFO” | runmqsc FULL_QM1

QUEUE(TEST_QUEUE)  TYPE(QCLUSTER)
QUEUE(TEST_QUEUE)  TYPE(QCLUSTER)

通过这些命令,可以了解集群的具体结构。图 1 是当前显示创建的集群 NEW_CLUSTER 的拓扑图。对于 PART_QM1,我们只是显示创建了 PART_QM1 到 FULL_QM1 的发送通道,之后集群会自动创建 PART_QM1 到 FULL_QM2 的发送通道。同样集群也会自动创建 PART_QM2 到 FULL_QM1 的发送通道。最后形成的集群拓扑图如图 2 所示。

1. 显示创建的集群 NEW_CLUSTER 的拓扑图

2. 集群 NEW_CLUSTER 的拓扑图

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