在Rabbitmq中利用heartbea實(shí)現(xiàn)心跳檢測(cè)機(jī)制的原理是什么

本篇文章為大家展示了在Rabbitmq中利用heartbea實(shí)現(xiàn)心跳檢測(cè)機(jī)制的原理是什么，內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要并且容易理解，絕對(duì)能使你眼前一亮，通過(guò)這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。

前言

使用rabbitmq的時(shí)候，當(dāng)你客戶(hù)端與rabbitmq服務(wù)器之間一段時(shí)間沒(méi)有流量，服務(wù)器將會(huì)斷開(kāi)與客戶(hù)端之間tcp連接。

而你將在服務(wù)器上看這樣的日志：

missed heartbeats from client, timeout: xxs

這個(gè)間隔時(shí)間就是心跳間隔。

heartbeat通常用來(lái)檢測(cè)通信的對(duì)端是否存活（未正常關(guān)閉socket連接而異常crash）。其基本原理是檢測(cè)對(duì)應(yīng)的socket連接上數(shù)據(jù)的收發(fā)是否正常，如果一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收發(fā)數(shù)據(jù)，則向?qū)Χ税l(fā)送一個(gè)心跳檢測(cè)包，如果一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有回應(yīng)則認(rèn)為心跳超時(shí)，即認(rèn)為對(duì)端可能異常crash了。

rabbitmq也不例外，heatbeat在客戶(hù)端和服務(wù)端之間用于檢測(cè)對(duì)端是否正常，即客戶(hù)端與服務(wù)端之間的tcp鏈接是否正常。

關(guān)于rabbitmq心跳

1.heartbeat檢測(cè)時(shí)間間隔可在配置文件rabbitmq.config中增加配置項(xiàng){heartbeat,Timeout}進(jìn)行配置，其中Timeout指定時(shí)間間隔，單位為秒，另外客戶(hù)端也可以配置heartbeat時(shí)間。

如果服務(wù)端沒(méi)有配置

默認(rèn)代理心跳時(shí)間：

RabbitMQ 3.2.2：580秒
RabbitMQ 3.5.5：60秒

2.官方建議不要禁用心跳，且建議心跳時(shí)間為60秒。

3.心跳每 heartbeat timeout / 2 秒發(fā)送一次，服務(wù)器兩次沒(méi)有接收到則斷開(kāi)tcp連接，以前的連接將失效，客戶(hù)端需要重新連接。

4.如果你使用Java, .NET and Erlang clients，服務(wù)器與客戶(hù)端會(huì)協(xié)商heartbeat時(shí)間

如果其中一個(gè)值為0，則使用兩者中較大的一個(gè)

否則，使用兩者中較小的一個(gè)

兩個(gè)值都為0，則表示要禁用心跳，則服務(wù)端與客戶(hù)端維持此tcp連接，不會(huì)斷開(kāi)。

注意：在python客戶(hù)端上直接設(shè)置為0，則禁用心跳。

禁用心跳在python客戶(hù)端該如何設(shè)置：

在py3:ConnectionParameters設(shè)置heartbeat_interval=0即可。

在py2:ConnectionParameters設(shè)置heartbeat=0即可。

5.連接上的任何流量（傳輸?shù)挠行?shù)據(jù)、確認(rèn)等）都將被計(jì)入有效心跳，當(dāng)然也包括心跳幀。

6.我在網(wǎng)上看到有人問(wèn)到這個(gè)問(wèn)題：

為什么服務(wù)端宕機(jī)，在心跳檢測(cè)機(jī)制下，服務(wù)器側(cè)斷開(kāi)連接，而客戶(hù)端這邊不能檢測(cè)到tcp斷開(kāi)，我測(cè)試過(guò)，客戶(hù)端確實(shí)不能檢測(cè)到tcp連接斷開(kāi)，只有當(dāng)客戶(hù)端在這個(gè)tcp有操作后，才能檢測(cè)到，當(dāng)然在一個(gè)斷開(kāi)的tcp連接上做操作會(huì)報(bào)錯(cuò)（如發(fā)送消息）。

import pika 
import time 

credit = pika.PlainCredentials(username='cloud', password='cloud')
connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(
  host='10.32.1.12', credentials=credit))
channel = connection.channel() 
while True:
  connect_close = connection.is_closed
  connect_open = connection.is_open
  channel_close = channel.is_closed
  channel_open = channel.is_open
  
  print("connection is_closed ", connect_close)
  print("connection is_open ", connect_open)
  print("channel is_closed ", channel_close)
  print("channel is_open ", channel_open)
  print("")
  time.sleep(5)

7.一些RabbitMQ客戶(hù)端（Bunny，Java，.NET，Objective-C，Swift）提供了一種在網(wǎng)絡(luò)故障后自動(dòng)恢復(fù)連接的機(jī)制，而pika只能通過(guò)檢測(cè)連接異常后再重新創(chuàng)建連接的方式。

示例代碼：通過(guò)檢測(cè)連接異常，重新創(chuàng)建連接：

import pika

while True:
  try:
    connection = pika.BlockingConnection()
    channel = connection.channel()
    channel.basic_consume('test', on_message_callback)
    channel.start_consuming()
  # Don't recover if connection was closed by broker
  except pika.exceptions.ConnectionClosedByBroker:
    break
  # Don't recover on channel errors
  except pika.exceptions.AMQPChannelError:
    break
  # Recover on all other connection errors
  except pika.exceptions.AMQPConnectionError:
    continue

你也可以使用操作重試庫(kù)，例如 retry。

from retry import retry

@retry(pika.exceptions.AMQPConnectionError, delay=5, jitter=(1, 3))
def consume():
  connection = pika.BlockingConnection()
  channel = connection.channel()
  channel.basic_consume('test', on_message_callback)
  try:
    channel.start_consuming()
  # Don't recover connections closed by server
  except pika.exceptions.ConnectionClosedByBroker:
    pass
consume()

heartbeat的實(shí)現(xiàn)

rabbitmq在收到來(lái)自客戶(hù)端的connection.tune-ok信令后，啟用心跳檢測(cè)，rabbitmq會(huì)為每個(gè)tcp連接創(chuàng)建兩個(gè)進(jìn)程用于心跳檢測(cè)，一個(gè)進(jìn)程定時(shí)檢測(cè)tcp連接上是否有數(shù)據(jù)發(fā)送（這里的發(fā)送是指rabbitmq發(fā)送數(shù)據(jù)給客戶(hù)端），如果一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶(hù)端，則發(fā)送一個(gè)心跳包給客戶(hù)端，然后循環(huán)進(jìn)行下一次檢測(cè)；另一個(gè)進(jìn)程定時(shí)檢測(cè)tcp連接上是否有數(shù)據(jù)的接收，如果一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到任何數(shù)據(jù)，則判定為心跳超時(shí)，最終會(huì)關(guān)閉tcp連接。另外，rabbitmq的流量控制機(jī)制可能會(huì)暫停heartbeat檢測(cè)，這里不展開(kāi)描述。

涉及的源碼：

start(SupPid, Sock, SendTimeoutSec,
   SendFun, ReceiveTimeoutSec, ReceiveFun) ->
  %%數(shù)據(jù)發(fā)送檢測(cè)進(jìn)程
  {ok, Sender} = start_heartbeater(SendTimeoutSec, SupPid, Sock,
                   SendFun, heartbeat_sender,
                   start_heartbeat_sender),
  %%數(shù)據(jù)接收檢測(cè)進(jìn)程
  {ok, Receiver} = start_heartbeater(ReceiveTimeoutSec, SupPid,
                    Sock, ReceiveFun,
                    heartbeat_receiver,
                    start_heartbeat_receiver),
  {Sender, Receiver}.

start_heartbeat_sender(Sock, TimeoutSec, SendFun) ->
  %% the 'div 2' is there so that we don't end up waiting for
  %% nearly 2 * TimeoutSec before sending a heartbeat in the
  %% boundary case
  heartbeater({Sock, TimeoutSec * 1000 div 2, send_oct, 0,
         fun () -> SendFun(), continue end}).

start_heartbeat_receiver(Sock, TimeoutSec, ReceiveFun) ->
  %% we check for incoming data every interval, and time out after
  %% two checks with no change. As a result we will time out
  %% between 2 and 3 intervals after the last data has been
  %% received
  heartbeater({Sock, TimeoutSec * 1000, recv_oct, 1,
        fun () -> ReceiveFun(), stop end}).

heartbeater({Sock, TimeoutMillisec, 
       StatName, Threshold, Handler} = Params,
      Deb,
      {StatVal, SameCount} = State) ->
  Recurse = fun (State1) -> heartbeater(Params, Deb, State1) end,
  receive
    ...
  %% 定時(shí)檢測(cè)
  after TimeoutMillisec ->
    case rabbit_net:getstat(Sock, [StatName]) of
      {ok, [{StatName, NewStatVal}]} ->
        %% 收發(fā)數(shù)據(jù)有變化
        if NewStatVal =/= StatVal ->
            %%重新開(kāi)始檢測(cè)
            Recurse({NewStatVal, 0});
          %%未達(dá)到指定次數(shù), 發(fā)送為0, 接收為1
          SameCount < Threshold ->
            %%計(jì)數(shù)加1, 再次檢測(cè)
            Recurse({NewStatVal, SameCount + 1});
          %%heartbeat超時(shí)
          true ->
            %%對(duì)于發(fā)送檢測(cè)超時(shí), 向客戶(hù)端發(fā)送heartbeat包
            %%對(duì)于接收檢測(cè)超時(shí), 向父進(jìn)程發(fā)送超時(shí)通知
            %%由父進(jìn)程觸發(fā)tcp關(guān)閉等操作
            case Handler() of
              %%接收檢測(cè)超時(shí)
              stop   -> ok;
              %%發(fā)送檢測(cè)超時(shí)
              continue -> Recurse({NewStatVal, 0})
            end;
      ...

收發(fā)檢測(cè)的時(shí)候利用了inet模塊的getstat，查看socket的統(tǒng)計(jì)信息

recv_oct: 查看socket上接收的字節(jié)數(shù)

send_oct: 查看socket上發(fā)送的字節(jié)數(shù)

上述內(nèi)容就是在Rabbitmq中利用heartbea實(shí)現(xiàn)心跳檢測(cè)機(jī)制的原理是什么，你們學(xué)到知識(shí)或技能了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或者豐富自己的知識(shí)儲(chǔ)備，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。