Приложенията в днешно време стават все по-сложни. Разработчиците трябва непрекъснато да се занимават с процеси, които използват много време и ресурси.
Предаването между конкретни услуги и обработката на много данни са само няколко често срещани проблема, с които разработчиците се сблъскват ежедневно. За щастие са създадени нови технологии и инструменти за разрешаване на тези усложнения и брокерът на съобщения е един от тях.
Брокерите на съобщения позволяват на мрежовите решения да обменят съобщения и да комуникират помежду си. Нека разберем тази революционна технология по по-добър начин.
Съдържание
Какво е брокер на съобщения?
Брокерът на съобщения е софтуерен инструмент, който улеснява услугите и приложенията за прехвърляне на съобщения за комуникация и обмен на информация. Брокерите на съобщения формират споделен интеграционен механизъм за субсидиране на облачни, безсървърни, базирани на микроуслуги и хибридни облачни архитектури.
Брокерът на съобщения постига това чрез трансформиране на съобщения между разрешени протоколи за съобщения. Това насърчава взаимозависимите услуги незабавно да общуват помежду си, независимо от техните различни езици за програмиране.
Как работят брокерите на съобщения?
Брокерите на съобщения могат да защитават, архивират, маршрутизират и изпращат съобщения до подходящите получатели. Те работят като мост между различни приложения, позволявайки на подателите да изпращат съобщения, без да са запознати с местоположението, дейността или броя на получателите.
Брокерите на съобщения често разчитат на елемент, известен като опашка от съобщения, за да осигурят надеждно съхранение на съобщения и сигурна доставка. Опашката за съобщения съхранява и индексира съобщенията, докато приложенията-консуматори могат да ги обработят. Съобщенията се съхраняват в опашка със съобщения по същия начин, по който са били прехвърлени, и остават там, докато получаването не бъде проверено.
За да имате по-добра представа за това как брокерите на съобщения изпълняват своите задачи, нека разберем някои от основните му концепции:
- Производителят е интерфейс, който директно комуникира с брокера на съобщения, за да изпрати съхранените съобщения за разпространение.
- Потребителят е субект, където съобщението трябва да бъде доставено и изисква данни от брокера на съобщения. Можете също да ги наричате абонати.
- Опашка или тема е тип данни, използван от брокерите на съобщения за съхраняване на съобщения. Можете да ги считате за папка в компютрите и те работят по FIFO (първи влязъл, първи излязъл).
- И накрая, имаме Exchanger, нещо като логическа единица, която управлява опашките и създава групи от съобщения, позволяващи на потребителите да обменят съобщения.
Комуникацията чрез обмен на съобщения с помощта на брокери на съобщения се осъществява въз основа на два различни модела или стила на съобщения. Те са известни като съобщения от точка до точка и съобщения за публикуване/абониране.
Съобщения от точка до точка: Този комуникационен модел е моделът на разпространение, използван в опашки от съобщения, където подателят и получателят на всяко съобщение са свързани на базата един към един. Всяко съобщение в опашката се чете само веднъж и се изпраща само до един получател.
Моделът за изпращане на съобщения от точка до точка е внедрен в сценарии за управление на заплати и обработка на финансови транзакции, където трябва да се осигури увереност, че всяко плащане се извършва само веднъж. Ако потребителят е офлайн, брокерът на съобщения го съхранява в опашката за съобщения и го доставя по-късно.
Съобщения за публикуване/абониране: При този режим на обмен на съобщения създателят изобщо не знае кой ще бъде потребителят на съобщението. Той изпраща съобщения по тема и всички приложения, които са се абонирали за него, получават всички публикувани съобщения.
Потребителят и производителят имат връзка „един към много“ и моделът се използва в системата, базирана на архитектура, управлявана от събития, където приложенията нямат зависимости едно от друго.
Ето един жизнен цикъл на предаване на съобщение с помощта на брокер на съобщения.
- Цикълът започва с изпращане на съобщения до една или няколко дестинации.
- След това преобразувайте съобщения в различен модел.
- Разделя съобщенията на по-малки части, предава ги на потребителя и след това събира отговорите и ги преобразува в едно съобщение, което да изпрати обратно на потребителя.
- Използвайте хранилище на трета страна, за да добавите или съхраните съобщение.
- Извлечете необходимите данни с помощта на уеб услугите
- Изпращайте отговори в случай на неуспешно съобщение или грешки.
- Използвайте модела публикуване-абониране, за да насочвате съобщения въз основа на съдържание и тема.
Предимства от използването на брокери на съобщения
Ето предимствата на използването на брокери на съобщения в мрежата:
- Производителят и потребителят могат да обменят съобщения независимо дали другият е онлайн. Брокер на съобщения ще достави съобщението всеки път, когато потребителят стане активен.
- Брокерите на съобщения гарантират доставка на съобщение във всяка ситуация, а механизмът за потвърждение докладва на производителя за доставката, което прави технологията много издръжлива и устойчива.
- Асинхронната обработка гарантира, че задачите, изискващи много системни ресурси, са поверени на различни процеси. Това ускорява вашето приложение и подобрява потребителското изживяване.
- Брокерите на съобщения доставят отново съобщенията, които не са доставени поради повреда. Повторното изпращане се опитва незабавно или по-късно в даден момент. Ако съобщенията останат недоставени след многобройни опити, съобщенията се пренасочват към производителя.
По-долу сме събрали популярните брокери на съобщения, от които можете да избирате, за да улесните комуникацията между съвременните приложения.
Мемфис
Memphis е брокер на съобщения с отворен код, специално създаден за разработчици, за използване в случаи на използване на поточно предаване в приложението. Може лесно да се внедри и мащабира вашето управлявано от данни приложение за няколко секунди.
Разработчиците са гарантирали, че потребителите могат да се възползват от предимствата, предлагани от други брокери на съобщения и други от Memphis. Този брокер на съобщения използва функционалностите на ядрото на NATS, за да предложи техники за автоматична оптимизация, управление на схеми, вградена обработка и възможности за отстраняване на проблеми.
Този управляван от общността брокер на съобщения разполага с удобен за потребителя интерфейс, напълно оптимизиран за предоставяне на изключителна производителност. Memphis е оборудван с CLI и SDK за Node.JS, Go, Python, Typescript и NestJS, което позволява на разработчиците да интегрират функциите на брокера на съобщения в тяхната платформа.
Той предлага функция за опашка за мъртви писма със средства за автоматично препредаване на съобщения за уведомяване за необработени съобщения.
Основни характеристики на Мемфис:
- Работи на Kubernetes, за да поддържа пълна хардуерна абстракция за мащабиране, надграждане, рестартиране и др.
- Отстраняването на неизползваното съобщение е лесно чрез достъп до пътя на данните на всяко съобщение.
- Интуитивният потребителски интерфейс и CLI са удобни за инженерите по данни за отстраняване на грешки в реално време.
- Съдържа уникални способности за управление на схеми и вградена трансформация.
RabbitMQ
Издаден през 2007 г., RabbitMQ е един от най-добрите брокери на съобщения, широко използван от хиляди потребители по целия свят като посредник на съобщения. Написан на езика за програмиране Erlang, той е невероятно лек и може да се инсталира както в облачни, така и в локални настройки.
RabbitMQ е изключително надежден и интуитивен и неговият удобен за потребителя интерфейс позволява на приложенията да обменят съобщения и да контролират лесно брокера на съобщения. Този мощен брокер на съобщения е съвместим с много платформи за разработчици и поддържа много протоколи за съобщения. Може лесно да се внедри в разпределени и обединени конфигурации, за да се погрижи за високи изисквания.
Брокерът на съобщения е оперативно съвместим и работи на няколко операционни системи, облачни платформи и инструменти за разработчици. Основните поддържани езици са Java, .NET, PHP, Python, JavaScript, Ruby и Go. Той има различни функции и поддържа добавки, които улесняват интеграцията и взаимодействието с други системи.
Като брокер на съобщения с отворен код, RabbitMQ е напълно безплатен. Предлага се и отделно комерсиално издание срещу абонаментна такса.
Апаш Кафка
След това имаме Apache Kafka, стабилен брокер на съобщения, предлагащ по-добра производителност, вградено разделяне, репликация и толерантност към грешки в сравнение с други брокери на съобщения. Kafka използва техниката на разпределената система, която използва TCP протокола, за да позволи комуникация между клиенти и сървъри.
Това гарантира бърза работа, което прави Kafka идеално решение за задоволяване на комуникационните нужди на големи приложения за обработка на съобщения.
Apache Kafka може да се внедри както на локални, така и на облачно базирани системи и работи безупречно на голи метал, виртуални машини и контейнери. Обикновено се използва, когато се изисква да се изолират обработващите и производителите на данни, да се буферират недоставените съобщения и в подобни сценарии.
Този брокер на съобщения с отворен код първоначално е създаден, за да проследява дейностите на уебсайта и да съхранява обширни данни. Способността му да съхранява големи обеми данни в разпределен и устойчив на грешки клъстер го прави идеалният избор за големи технологични компании. Kafka Message Broker може умело да управлява поточно предаване на събития в реално време, конвейер и преиграване на данни, необходими при бързи работни сценарии.
Apache ActiveMQ
Базиран на Java, Apache ActiveMQ е брокер на съобщения с отворен код, способен да администрира настройката и поддръжката от ваше име, намалявайки натоварването ви.
Той поддържа всички основни стандартни протоколи, използвани в индустрията, и позволява безпроблемна интеграция с множество платформи, използвайки популярния протокол AMQP.
По подобен начин протоколът STOMP улеснява обмена на съобщения между уеб приложенията чрез WebSockets, а протоколът MQTT позволява обмен на съобщения между IoT устройства.
Той е съвместим с множество междуезични платформи и клиенти, изградени на различни езици, включително JavaScript, C, C++, Python, .Net и др.
Той поддържа разширени функции като групи съобщения, комбинирани опашки и групиране, за да назовем само няколко. ActiveMQ е много гъвкав и достатъчно гъвкав, за да се внедри бързо в различни случаи на използване на съобщения.
ActiveMQ се предлага в два варианта – „класическият“ брокер и разширената версия, известна като Artemis.
Classic ActiveMQ е изграден върху безкрайната pluggable архитектура и е съвместим с няколко поколения приложения за съобщения. От друга страна, Artemis, усъвършенстваната версия на ActiveMQ, се отличава с неблокираща архитектура за осигуряване на висока производителност, изисквана от новото поколение приложения.
WSO2
WSO2 е следващият брокер на съобщения, който си струва да се провери, създаден с намерението да предложи възможности за разбиване на съобщения в разпределена среда.
Изключително лек и лесен за използване, този брокер на съобщения е оборудван с режим на непрекъсната наличност, който осигурява висока наличност и разширява сървърите в рамките на клъстера, като по този начин минимизира вероятността от единична точка на повреда.
Технологията с отворен код ефективно управлява множество опашки, абонати и съобщения, за да улесни постоянните съобщения.
WSO2 поддържа множество протоколи, включително MQTT, лек мрежов протокол машина към машина, който предлага корпоративни функции за съобщения в IoT.
Той свързва отдалечени устройства с брокерите, като позволява комуникации от машина към машина (M2M), които могат да генерират десетки хиляди едновременни събития всяка секунда. WSO2 работи върху гъвкав модел за внедряване, предлагащ функции за изпълнение с един възел за разгръщане на клъстери.
Забележителните характеристики на WSO2 са следните:
- Поддържа JMS v1.0 и v1.1 API
- Съответства на набора от стандарти.
- Поддържа Advanced Message Queuing Protocol (AMQP) v0.91 и MQTT протокол за всички нива на QoS и задържани съобщения.
- Поддържа много езици/платформи, включително Java, .Net, C, C++, PHP, Ruby, Erlang и др.
ZeroMQ
И накрая, имаме ZeroMQ, усъвършенстван брокер на съобщения, който предлага високоскоростни връзки между приложения, независимо от езика и платформата, на която работят.
Състои се от машини за асинхронен вход и изход, заредени в библиотеки за съобщения, и установява връзка много към много между подателя и получателя.
Той предава съобщения от едно приложение към друго през WebSockets с помощта на многобройни транспортни канали като в процес, между процес, TCP, мултикаст, TIPC, IPC и UDP.
ZeroMQ е снабден с всички функции, присъстващи в стандартна разпределена система за съобщения и изпраща съобщения през взаимосвързани сокети, които могат да бъдат подредени в различни модели като pub-sub, request-reply, task distribution и fan-out.
ZeroMQ позволява висока степен на персонализиране, за да отговори на уникалните изисквания на различни случаи на употреба и поддържа множество модели за съобщения и езикови реализации.
Той е съвместим с различни езици за програмиране, като най-известните са C, C++, C#, Java, Python, Ruby и Perl.
Брокерът на съобщения е изключително бърз, с отворен код и има лека библиотека за съобщения, която помага да работи изключително добре дори с асинхронни входно-изходни машини.
Обобщаване
И така, сега имаме доста ясна представа за това как внедряването на брокери на съобщения в системата може значително да подобри цялостната комуникационна архитектура. Има много надеждни доставчици на брокери на съобщения и ние сме изброили най-популярните брокери на съобщения, завладяващи пазара.
Можете да наемете всеки от брокерите на съобщения, които смятате за способни да изпълнят нуждите за управление на данни на вашата организация и да помогнат за разпространението на съобщения между вашите приложения.
Можете също така да проучите най-добрия SMS API за изпращане на съобщения до вашите потребители.